1944年偽滿統治下的哈爾濱，偽裝成鐵路巡警的地下黨宋卓文（秦昊 飾），被特務科科長關雪（楊冪 飾）誤認為自己的救命恩人——其實是卓文失散多年的雙胞胎哥哥宋卓武（秦昊 飾）。卓文為查清關東軍課長淺野大吾來哈爾【ěr】濱的最高任務，將計就計利用關雪進入特務科，可是宋卓武卻突然出現，使卓文陷入始料未及的困境。關雪冷血多疑，心狠毒辣，卓武生性沖動，經常無意間破壞卓文的行動，在上級的安排下，才使得兩兄弟相互配合，彼此掩護，經歷數次的試探，避開特務科內部同事的明爭暗斗，終于取得關雪和日方高官的信任。在這短短一年的時間之內，地下黨人們經歷千辛萬苦查清并阻止了日軍和蘇聯共謀的秘密行動，揪出潛伏在我黨內部的偽滿特務，迎來戰爭最后的勝利。