北平。叛徒黄某在保镖护卫下乘小车回家，途中突遭一位老翁枪击，黄某和保镖倒在血泊中。巡警闻声赶到时，老翁已机智逃离。这老翁就是北平地下党的年轻党员巩渭平。 巩渭平的同学和恋人王琴将赴渭城探望病中父亲。巩渭平前去送别，两人依依不舍、海誓山盟。临别时，巩渭平委托王琴顺道去看望自己守寡在家的母亲。王琴走后，巩渭平的同学和上级秦剑告诉巩渭平，自己受上级委派将前往上海开展地下工作，今后巩渭平的将变为远明。 远明急于立功，授命巩渭平在察哈尔抗日同盟军残部的独立营中发展党组织。巩渭平利用其下线武显艺与独立营营长武振勋的远亲关系，进入独立营并做文书工作。 巩渭平途经日本领事馆，北平学生正在此示威游行，抗议日本浪人的丑行，遭警察驱赶。巩渭平援救正处于险境中的校友余雪瑶，结果二人均被捕入狱。在狱中，余雪瑶向巩渭平暗示爱意，并在向警察说出了一个神秘的名字后，使自己和巩渭平获释。出狱临别，余雪瑶邀巩渭平来自己的寓所做客，并主动要求帮助巩渭平，被巩渭平婉言谢绝。

在独立营中，巩渭平将25名官兵作为发展对象，并将发展对象名单交给远明，远明对巩渭平的发展数量很不满意。 当夜，远明在姘妇美娟家被捕并叛变，25名发展对象因此全部被捕，巩渭平处在敌人的追捕之中。因无处避难，巩渭平想起了余雪瑶并躲避到她的寓所之中。 巩渭平是余雪瑶的暗恋对象，他的出现令余雪瑶喜出望外。巩渭平借居在她寓所期间，余雪瑶对他百般照顾，并利用种种方式向他传递爱意，这令巩渭平很是为难。

国民党中央统计调查局(简称中统)副局长余沁斋，千里迢迢从南京赶到北平处理独立营一案。他通过远明了解到，巩渭平既是一个非常危险的对手，也是一个十分难得的特工人才。为抓住巩渭平，余沁斋给武振勋下达最后通牒，如果48小时内不交出巩渭平，被捕的25名官兵将被处决。巩渭平与武显艺秘密取得联系后，得知这一消息，十分震惊。远明的叛变，不仅使巩渭平处在危险之中，而且也使他失去了与党的联系。为此，巩渭平感到十分痛苦和茫然。

余沁斋前往余雪瑶寓所看望她，余雪瑶对哥哥的到来颇感意外。此时适逢巩渭平外出未归。余雪瑶只知巩渭平目前在一家车行做事，认为这对巩渭平是大材小用，因而请求余沁斋帮助巩渭平谋一份好工作。余沁斋应允后才得知，这人就是巩渭平，于是开展思量如何利用这个机会收服巩渭平。 中统通牒所限定的48小时将到，武振勋正为此一筹莫展，不料巩渭平却来到独立营，让武振勋把自己交出去，试图用自己一条命令换回25个官兵。副营长刘昆山主张以巩渭平换官兵，武振勋则被他的大义之举所感动并放巩渭平逃离。巩渭平离开独立营，只身前往中统，但中统背信弃义并不释放25名官兵。中统北平主任钱令钊软硬兼施无效，再让远明对巩渭平劝降，仍然徒劳无功。 余雪瑶得知巩渭平入狱，找到哥哥余沁斋，向他哭诉自己对巩渭平的一片痴情，并请求他放了巩渭平，于是余沁斋心生一计。 不久，25官兵被处决，巩渭平却被意外释放。他感到事情蹊跷，秘密约见武显艺以商议对策，谁知几个便衣持枪出现在面前，口称巩渭平为叛徒，将二人带走。