抗战胜利前夕，中共地下党员欧孝安（黄景瑜饰）成功从日军生化毒气研究所的监狱中逃脱，却身受重伤，被中国远征军所救。醒来后，他发现自己失去了四年的记忆。为了找回失去的线索，欧孝安开始秘密调查，目标直指日本间谍黎少堂（马思超饰）。在此过程中，他与中共地下党员覃墨卿（辛芷蕾饰）从陌生到信任，最终联手发现了日军生化毒气研究所的所在，并成功抓获了日军情报司令长官大桥和野。抗战胜利后，国民党意图接管日军生化毒气研究所的遗留资源，为对抗中共做准备。欧孝安及时获取情报，挫败了这一阴谋，并揭露了黎少堂的真实身份。代号“孤星”的欧孝安，终于重归党组织的怀抱。