1927年，地下党员钱壮飞（孔祥玉饰）为了保护自己离开北平，化装成医生，转移到上海。抵达上海后，钱壮飞与党失去了联系。然而，他却得到了同乡、国民党中央秘书科陈立夫的表弟徐恩曾的青睐。徐恩曾邀请钱壮飞加入中央党务调查科，并对他的才能给予赏识。不久后，钱壮飞重新与地下组织建立了联系，并得到中央的批准，要求他打入敌人内部，长期潜伏下去。在国民党的秘密机构中，钱壮飞逐渐赢得了徐恩曾的信任，成功地破译了重要的密报，阻止了因为顾顺章的叛变而引发的国民党队上海地下组织的突袭行动。钱壮飞安全地撤离了上海，并前往中央苏区参加红军。这段经历展示了钱壮飞在潜伏过程中的机智和勇敢，也显示了地下党员在艰难环境下为革命事业奋斗的决心和牺牲精神。