自九一八事變結束，蔣介石為加強內部控制和鎮壓中共，專門成立國民黨復興社，并將上海命為特區，直至一九三六，陳默群接任特務處站長，才算徹底拉開了大肆迫害進步人士的帷幕。
這年仲夏，正值救國會創辦之初，連日梅雨已將上海澆個透徹，外人眼中的繁華大都市，實際分為兩個世界，一方油燈點綴，弄堂小巷肅靜微涼；一方鮮血渲染，主樓陰森冰冷，內藏浩劫。
數十名特務站在雨中屹立不動，似乎是等待著某項重要指令，作為指令傳達者陳默群，此刻正在窗前“靜候佳音”。隨著審訊室的哀嚎聲漸弱，遍地血水預示著生命的沉寂，一通電話則撥響了二樓。
陳默群放下話筒后，疾步走出辦公室，副站長王世安迎面上前，迫不及待地向他匯報結果。盡管受審共黨交代了有關瀘西聯絡站，以及聯絡員王志的線索，可因不堪酷刑，終是沒能說出江蘇省委的地址，當場氣絕身亡。
王志對此毫不知情，而他所在位置距離特務處僅有十幾分鐘的車程。共黨阿木提前獲悉情報，等到陳默群帶人趕來時，早已人去房空，無論是床褥余溫，亦或炭盆熄滅、雨衣遺落，種種跡象皆已表明特務處暗藏內鬼，導致抓捕行動泄密。
面對這場突發意外，陳默群保持一貫地敏感多疑，即便王世安也被列入候選名單。考慮到自己身邊急需可信之人，陳默群親自前往南京挑選優秀特工，恰巧遇到棄筆從戎的林楠笙，因他心懷報國熱誠且敏銳洞察力，很快在接下來的突擊考核中脫穎而出。
與其視為一場考核，不如算作陳默群的品鑒，從而加深對于林楠笙的欣賞，其他學員所存在的意義，無非就是陪襯。幸好林楠笙的表現不負期望，陳默群在考核結束后，單獨找他談話，以一番革命者信仰的言論，確定了他投考特訓班的初衷。
臨去上海前，林楠笙與好友左秋明告別，兩人實力不分上下，可惜結果大相徑庭。左秋明沒有氣餒，反倒安慰起略帶自責的林楠笙，一支鋼筆和敬禮，當作祝福獻上，目送他乘車遠去，期待重逢之日。
十里洋場，采風問俗，上學期間在書本中見過許多類似描述，可當林楠笙身臨其境，竟然有些不太適應。正是這種青澀憨厚的糗態，陳默群起了興趣，何曾幾時，他也曾有過相同經歷，所以才會教導林楠笙永遠忠于黨國，不得以任何理由脫離組織，因為時間不可靠，人會善變。
南京稽查隊抓獲一名共黨，此人正是失蹤多日的王志，陳默群安排王世安前去處理，緊接帶著林楠笙來到辦公室，為他準備好證件和配槍，說明具體任務。在這棟大樓里，除了陳默群以外，林楠笙無須聽命任何人，他所負責的工作，便是協助站長搜尋藏身在特務處的潛伏者。
為能讓林楠笙盡快熟悉，陳默群篩選出能夠接觸情報的相關人員資料，但在這些資料里，唯獨缺少檔案室主任顧慎言。恰巧顧慎言從外面回來，假借送煙為由接近站長司機，趁此機會瞥了眼車內情況，看到那份來自南京的報紙。
顧慎言和陳默群之間的關系，相當于林楠笙跟左秋明，同就讀于黃埔軍校，感情自然深厚。平日里，陳默群氣場駭人，可是見到了顧慎言，十分戒備卸掉七分替換笑意，真假不論，卻也極為少見。
正當林楠笙分析可疑人員之時，顧慎言拿著文件來找陳默群簽字，兩人寒暄幾句，可在林楠笙心里，已留下顧慎言這個人不簡單的印象。待顧慎言離開后，林楠笙認為應當追查顧慎言，倘若對方忠心耿耿，必然不會擔心被人懷疑，陳默群聞言默許，贊同了他的提議。
殊不知，顧慎言回到辦公室，立馬撥通電話打給一家書店訂書，接聽之人便是阿木。交代完任務細節，林楠笙跟著陳默群來到審訊地室，不僅是參觀了那些被關押的共產黨員，甚至目睹年輕男孩受刑。
從未見識過這種血腥場面的林楠笙，此刻身心受到巨大震撼，忍不住挪開視線。陳默群見狀，命令林楠笙睜開雙眼，讓他必須適應這種環境，只有拋掉惻隱，才能更好地效忠黨國，遲早有一天，會見識到人性的復雜，可能下個坐在刑訊室里的共黨分子會是老人孩子，乃至朋友親人。
暴雨過后，上海氣溫降至低點，整座市區已被陰云籠罩，林楠笙滿頭薄汗地走出審訊室，顯得與周遭環境格格不入。沉默群司空見慣，交代了王世安幾句，便帶著林楠笙來到一處隱于弄堂口的老洋樓，這是他專門為林楠笙安排的住所，除此之外，其他人尚不知情。
陳默群讓林楠盡快熟悉附近，順便詢問了他對于工作的想法。然而林楠笙還未從方才的震撼中回過神，腦海內所殘留的模糊影像令他于心不忍，很不愿看到同胞相殘，甚至是無辜同胞被殘害。
盡管林楠笙有理有據，可他所說的每一句話，在陳默群看來都是累贅，是枷鎖，也是國民黨情報人員不該擁有的顧慮。陳默群再三警告林楠笙銘記自己的身份，堅定好立場，為能達到目標應當擯棄多余感情，決不可讓他失望。
一份信任逼得林楠笙重新作出承諾，這才使得陳默群滿意離開，而他則目不轉睛地直視窗外，站得筆挺，似乎想要通過晨曦找回初衷，相信黨國依然光明，照亮了每一位革命者的熱忱。
顧慎言與阿木在茶館接頭，詢問王志轉移情況，并簡單梳理了林楠笙的來歷。早在此之前，顧慎言已研究過林楠笙的檔案，完全是小白花一朵，從家族到本人無任何可疑，陳默群為何會如此著急挑選新人培養心腹，足以說明是被徹底激怒。
如今王世安跟南京方面交涉許久，多虧戴處長從中斡旋，終征得對方同意，引渡王志移交上海特務處。陳默群下令封鎖消息，要求單獨關押王志，同時對所有部門保密，即便是顧慎言也不可聲張。
當天晚上，女學生朱怡貞組織校友撰寫愛國宣傳稿件，反對國民政府不抵抗政策。奈何警察突然臨檢歌舞廳，眾人慌忙撤離，朱怡貞剛走出大門，竟遭遇劫匪。幸好關鍵時刻，林楠笙沖上前搶回手包，劫匪見狀落荒而逃。
為避免稿件被警察發現，朱怡貞顧不得去追劫匪，撿完那些散落在地的紙張后，匆匆道謝便離開。林楠笙見朱怡貞遠去背影，雖是不解卻也作罷，短短幾天時間，這座繁華都市已帶給他太多深刻記憶。
隨著南京稽查科長曹陽飛押送王志抵達嘉定，陳默群打電話跟對方落實情況后，吩咐王世安留守，林楠笙跟隨前往碰面地點。司機和林楠笙各領兩把沖鋒槍，并通知總務科做好報備記錄，但凡有人詢問關于沖鋒槍的事情，都有可能是內鬼人選。
顧慎言意識到情況不妙，所以在陳默群離開后，特地帶著洋酒去找王世安。此時的王世安正有火無處發泄，索性在審訊室里折磨共黨，畢竟論資排輩，他本該是陳默群的得力心腹，可自從林楠笙出現，似乎心腹位置已被暗中調換，自己除了手里掛著副站長的虛銜，早已沒有任何討巧的籌碼。
事實上，陳默群重用林楠笙的情況，即便是外人也都能看個透徹，顧慎言偏巧借題發揮，激起了王世安的不滿，還要佯裝好人勸導一番，順利套取不少情報。王世安對顧慎言沒有任何防備，完全因為他與陳默群隸屬同屆校友，畢業后一同參加北伐，如此深厚情分，旁人根本比不得。
但是陳默群在短短幾年間，迅速升為站長，反倒是顧慎言僅在檔案室混了個閑差，就連王世安也為他抱打不平。殊不知，檔案室掌管眾多情報人員信息，顧慎言所表現的無心仕途，其實是為掩飾身份，安心蟄伏。
遠離市區的郊外之處，陳默群跟曹陽飛碰面交接王志，隨即安排在大通旅社四樓，以免走漏消息。阿木接到顧慎言的電話，立馬通知圖書館管理紀中原來書店見面，兩人核實被抓共黨的具體身份。
四樓房間內，王志緘口默言，對于共黨上線身份只字不提，既是為了所謂的革命信仰，更擔心自己淪為叛徒后，再無生還之地。陳默群善于揣測人心，同時也懂得如何擊垮人心防線，僅用一把手槍，徹底令王志崩潰，主動交代聯絡人的身份，以及共黨安插在特務處的內J，代號“郵差”。
根據王志提供的線索，林楠笙很快拿到記錄阿木詳細信息的檔案。顧慎言佯裝身體抱怨，提前離開特務處大樓，跟蹤站長司機老黃來到旅社。奈何旅社門口已有眾多特務把守，顧慎言無法露面，索性開車路過觀察，恰巧被林楠笙發現到這輛可疑轎車。
特工們在林楠笙的提醒下，掐滅了手里的香煙，殊不知早已被顧慎言識破。陳默群帶隊包圍書店，林楠笙透過后視鏡發現有可疑車輛跟蹤，于是巧妙將其甩開，從而停靠書店對街，并通過陳默群的引薦，見到了淞滬警備司令部偵查副隊長徐彬。
上海地區黨組織負責人紀中原，按照電話里的約定，親自前往書店跟阿木核實情況，盡快通知南京方面調查王志是否成功抵達信陽，以保萬無一失。然而他前腳剛走出店門，徐彬便派人尾隨，其他手下則繼續監視周遭動向。
林楠笙按照陳默群的指示走進書店，隨手拿起一本《獵人筆記》佯裝閱讀。阿木對林楠笙產生懷疑，故意用話試探，沒想到對方竟答對如流，這才放下些許警惕。顧慎言根據特務們的行動，猜測陳默群即將實施抓捕，打電話給阿木掩護其撤離。
然而阿木為保顧慎言不被牽連，早已做好赴死決心，他將手榴彈引爆，準備跟敵人同歸于盡。林楠笙阻止無果，只能在關鍵時刻沖出門外，直接撲向陳默群。隨著爆炸在身后響起，眾人來不及反應，瞬間臥倒在地，眼看著書店連帶阿木焚毀于大火之中。
在此之際，顧慎言已悄然解決一名特務，本想著要去接應阿木從后門撤離，奈何為時已晚。陳默群觀察特務尸體處致命傷，確定兇手絕對受過正統訓練，在列可疑名單的人員內，只有一人令他不得不有所懷疑。
恰巧司機老黃的供述證實顧慎言存在問題，陳默群親自前往公寓詢問登記人員，從而得知顧慎言早在幾個小時前進了家。顧慎言及時換掉車牌，匆忙趕往住所，結果看到前門陳默群的行蹤，不得已選擇從后門進入。
負責在車里留守的林楠笙，此刻看到那輛可疑轎車，盡管車牌號碼與之前不同，仍是有所懷疑。陳默群敲響房門，接連數下不見對方露面，正當他耐心快要耗盡之時，怎料顧慎言竟穿著睡衣出現，面露倦容，似是有恙在身。
面對陳默群的突然到訪，顧慎言并未表露出任何破綻，兩個老狐貍互相周旋試探，表面上一派祥和，實則波譎云詭，各懷心思。陳默群沒能從顧慎言口中套出有用信息，暫且作罷告別，轉身走出公寓，原本堆滿笑意的臉瞬間轉變冰冷。
無論顧慎言如何偽裝，但凡陳默群起了疑心，很難再會收回。林楠笙將轎車車牌拿到交通局調查車主，果然車牌沒有記錄在籍，也就意味著有人用假車牌做煙霧彈。而紀中原離開書店之后，已察覺有人盯梢，所以在乘坐電車時甩開對方。
既然阿木作為唯一聯絡人，勢必會影響到郵差與黨組織之間的信息傳遞，如今書店焚毀，足以說明潛伏在特務處內部的郵差，此刻像是一艘漂泊于大海深處的孤舟，除了尋找新的燈塔以外，再無其他辦法回歸碼頭。正因如此，陳默群決定趁機揪出內鬼，他在一排人員資料中，率先拿起顧慎言的檔案，仔細打量著上面的照片，仿佛從未看透過這位交往多年的老同學。
紀中原安排人手破解密文，顧慎言讓報社刊登交接暗語，便于尋找新的聯絡人。待一切準備妥善，顧慎言在旅社對面天臺架起望遠鏡，挨個排查關押王志的房間，結果被林楠笙發現。幸好關鍵時刻，顧慎言抓住天臺邊緣躲藏，總算避開林楠笙的視線。
陳默群見林楠笙空手而歸，正式開始審訊王志，逼迫他提供更多線索。自從王志成為叛徒的那刻起，再也沒有回頭路可選，現在的他陷入兩難，眼下已列入地下黨暗殺名單，若有所隱瞞，遲早也會被國民黨拋棄。
最終，王志如實告知有關康可爾咖啡館的信息，他曾見過阿木出現在咖啡館內，很明顯是與人接頭，至于接頭人的具體身份，不得而知。陳默群按照王志的口述，立馬聯系行動隊隊長胡道義，并讓林楠笙協助他在咖啡館附近布控，等待郵差的出現。