1948年4月,共产党西北野战军发起西府战役,围攻西北重镇宝鸡,国民党因此被迫放弃延安。
南京国防部二厅军事技术处处长俞北平正在家中整理仪表,准备去赶去清城的火车见道济银行董事长张瀚民 ,去拿自己女儿徐丹妮放在他处的五线谱谱纸。却不料张瀚民被南京国防部二厅特别调查处处长郑翊查出是共产党潜伏在南京的特务,郑翊当天便带人来到道济银行,见张瀚民不在,便挟持了道济银行的接待员,欲通过她逼问出关于共党的信息。
正在这时,俞北平恰好打电话来道济银行找张瀚民,这让郑翊不由得怀疑俞北平是张瀚民的同党。
接待员在郑翊的监控下,战战兢兢地接完了俞北平的电话。随后,郑翊向她询问俞北平和张瀚民两人交往细节,接待员不欲告知其信息。郑翊见此掏出手刀,残忍地刺穿了接待员的手心。接待员一时间痛不欲生,哀嚎连连。
与此同时,俞北平整理好了仪表要出门,正好遇到了楼下等待着他的岳父,南京国防部二厅副厅长徐文正。俞北平一直在徐文正的授意下,同张瀚民有生意来往,而此时张瀚民被查出是共产党,徐文正便提醒俞北平跟张瀚民及时撇开关系,免得淌入浑水。
而道济银行的接待员在郑翊的严刑逼供下,终于屈服,告诉他们共产党特务相约于今日下午一点在九号公馆见面。
俞北平在得知张瀚民被查出是共产党后,惊骇不已。他匆匆来到与张瀚民事先约好的咖啡馆里和张瀚民见面,并通知张瀚民他的共党身份已经暴露。原来,俞北平也是共党潜伏在国民党的特务,而张瀚民正是他的联络员。张瀚民告知俞北平同上面新派下来的联络员见面的时间地点,并告诉他要进一步追查代号为“比基尼”的《清城轴心中美联合攻防部署》,而与此事相关的部分资料正在九号公馆的保险柜里。在交代了一切事项后,为了掩护俞北平的身份,张瀚民主动伸手按下扳机,开枪自杀。
郑翊自从怀疑俞北平后,就布置了人手监视俞北平。此时,她正在咖啡馆的车外实时监控着这两人的举动。郑翊一向聪明,她见俞北平开枪打死张瀚民后离开咖啡馆,便猜测俞北平是要去九号公馆,便提前驱车到那处等候他。结果不出她所料,俞北平果然去了那里。
俞北平到底潜伏在国民党国防部二十多年,心理素质过硬。在郑翊咄咄逼人的逼问下,他还是保持着镇定,告诉她他来此处是为取回同张瀚民交易的相关文件,来避免被党纪处分。但张翊并不好糊弄,她为了进一步试探俞北平,提出让他帮忙开公馆里间保险柜的锁。
俞北平只能硬着头皮在郑翊逼迫感甚重的视线中开了锁,但保险柜有共党同志们拼死换来的机密文件,不能暴露于国民党前。俞北平在开锁后,寻机炸毁了保险柜。此举虽保住了新派下来的联络员的性命,但俞北平也因此找不到接头员而断了同共党的联系,他的特务工作陷入死局。
与此同时,处于山东清城的特别调查局派人告知徐文正,清城的美军少校约翰于早上被不明人士枪杀,其所携绝密文件或已泄露,而该文件正好是共党所急需的《清城轴心中美联合攻防部署》。徐文正得知此事后,召开新闻发布会,回应各界对美军少校约翰被枪杀一事的疑问,并透露国民党方怀疑此举为共产党所为。
郑翊独自在屋中思考保险柜被炸毁一事,她怀疑俞北平同此事脱不了关系,便让下属把俞北平的东西都送过来,她在检查物品的过程中发现了打火机。
徐文正找自己副官田昱商谈郑翊怀疑俞北平的动机。俞北平是他的女婿,他万分不希望俞北平和共党有牵扯。之后,他让田皓通知郑翊自己会于六点半在会议室听她汇报。
待郑翊到了会议室后,徐文正质问郑翊为何要抓俞北平,并认为她是因弟弟郑明在捷运行动中牺牲的原因,而失去了冷静判断,提出要放假让她休息。郑翊则有条有理地告诉徐文正自己对俞北平的怀疑。徐文正见她言之凿凿,不由被说动,便决定答应美方提出的要求,让俞北平去调查清城事件,以探俞北平的底。
之后,徐文正打电话给自己女儿,即俞北平的夫人徐咏仪,告知她明日清晨他会派田昱接她去清城。与此同时,他也找了俞北平来自己办公室,质问他之前一点都没注意到张的异常,俞北平的镇定辩驳让徐文正的怀疑有所打消。随后,徐文正交给俞北平关于案件的基本资料,以便他调查。