30年代末，中国正面临着最为艰难的时期。日本侵略者侵略祖国，不同政治势力之间的冲突激烈，战火不断，民众深受煎熬。为了获取关键情报，共产党方面派遣周乙（张嘉译 饰）和顾秋妍（宋佳 饰）伪装成夫妻，秘密进入哈尔滨警察厅特务科。周乙被委派为特别行动队队长，但他的真实身份一直遭到高科长（程煜 饰）的怀疑。