一九四八年的農(nóng)歷臘月，剛剛解放的哈爾濱魚龍混雜，國民黨殘余勢力蠢蠢欲動。這個歷經(jīng)艱辛迎來新生的城市正接受著前所未有的考驗。
李春秋是哈爾濱特別市公安局法醫(yī)科科長，非常善于偵查解剖，尸體在他的手上往往可以說話。不過法醫(yī)只是李春秋的表面身份，其實他是國民黨潛入在人民政府多年的一名特務(wù)，不過他已經(jīng)十年沒有執(zhí)行任務(wù)了。在這里他像常人一樣娶妻生子，過著正常人的生活。然而終于有一天，自己所在的國民黨組織保密局突然想辦法聯(lián)系了李春秋，約他在十二點十六分在鼎豐酒樓見面。
李春秋懷著忐忑的心情見到了和他接頭的女特務(wù)尹秋萍，尹秋萍帶來了上峰命令，要李春秋安排好家人，制造一場假死，然后潛入北平去殺一個故人。國民黨保密局將這個計劃命名為“黑虎計劃”。這個計劃李春秋還有一個搭檔，曾經(jīng)十年前救過李春秋一命的孟令喜，和李春秋一樣，孟令喜也過上了安逸的生活，不愿再去過以前的那種生活。孟令喜為了逃脫命運甚至對李春秋動了殺機，可是這是命，他們只能認。李春秋很懂孟令喜的心情，他也很無奈，他現(xiàn)在唯一能做的就是盡快安頓好自己的家人。
李春秋從學(xué)校提前接走了兒子李唐，并約了妻子姚蘭來餐廳給兒子補過生日。李春秋很明白，此一別也許就再也見不到妻兒了。李春秋的妻子姚蘭是市第一醫(yī)院里的一名護士長，姚蘭人美心善，對工作更是極其的負責(zé)。用餐的時候，細心的姚蘭發(fā)現(xiàn)李春秋的結(jié)婚戒指不見了，李春秋這才回憶到應(yīng)該是落在了尹秋萍那里，不過這些話他當(dāng)然不會跟姚蘭講了。
吃過飯后，姚蘭去醫(yī)院加班了，而李春秋把兒子帶回家，在門口父子倆發(fā)現(xiàn)鄰居家的女兒丁美兮堵在在家門口，于是李春秋就把美兮帶回了自己家。美兮的父親是公安局治安科副科長丁戰(zhàn)國，丁戰(zhàn)國一個人帶女兒，因為他經(jīng)常加班加點地工作，所以李春秋兩口子經(jīng)常幫忙照顧美兮，美兮和李唐也成為了好朋友。
就在臨出發(fā)時，李春秋突然接到黑虎計劃的策劃人的電話，通知他司機病了，出發(fā)時間推遲到二十九天后的除夕夜。這個神秘的電話李春秋就睡不著了，為何計劃臨時推遲和那個神秘的幕后策劃者，讓李春秋感到非常不安。李春秋有一種感覺，那個幕后人好像就在身邊盯著自己。同樣忐忑不安的還有孟令喜，以防事情有變，他打算將妻子春兒提前送走。
第二天突然出現(xiàn)了一件意外，尹秋萍在家被人襲擊重傷，被送去了醫(yī)院搶救。丁戰(zhàn)國親自帶隊去勘察了尹秋萍被害的現(xiàn)場，在案發(fā)現(xiàn)場丁戰(zhàn)國發(fā)現(xiàn)了很多不尋常的現(xiàn)象非常值的懷疑。在跟高局長做了匯報以后，丁戰(zhàn)國被調(diào)到偵查科，專門調(diào)查此案，很快尹秋萍是國民黨特務(wù)的身份被證實了。而在醫(yī)院里，作為法醫(yī)的李春秋給尹秋萍做了檢查，喉管被擊裂，頭也被擊破，深度昏迷。。李春秋發(fā)現(xiàn)丁戰(zhàn)國已經(jīng)調(diào)查到他和尹秋萍結(jié)過頭的酒樓，擔(dān)心自己會暴露。為了自保，李春秋打算干掉唯一接觸過他和尹秋萍的酒店伙計。可就在李春秋去酒樓準備刺殺伙計的時候，酒樓突然發(fā)生了爆炸，那個小伙計被炸死了。
丁戰(zhàn)國緊接著又調(diào)查起了酒樓爆炸事件，經(jīng)過排查公安局抓來了一個叫高啟的嫌疑人，經(jīng)過丁戰(zhàn)國的一番攻略，這個高啟的特務(wù)身份也最終暴露了。丁戰(zhàn)國很快把高啟策反了，適時地把高啟放回去做自己的臥底。而在離哈爾濱最近的國民黨保密局長春站，站長向慶壽帶著一眾親信開會。公安局里有國民黨的特務(wù)，同樣在保密局也有共產(chǎn)黨的臥底。這場爭斗儼然變成了一場無間道。
醫(yī)生已把尹秋萍搶救了過來，沒有了生命危險，只是能說話還需要些時日。而高啟沒有辜負丁戰(zhàn)國的希望，回去后就打電話傳來情報，他告訴丁戰(zhàn)國國民黨特務(wù)又準備在醫(yī)院里制造更大的爆炸。丁戰(zhàn)國聽完后，臉色十分凝重。
得到醫(yī)院里要有敵特的破壞爆炸的情報，丁戰(zhàn)國馬上召開會議部署工作，高局長親臨會場，時間緊迫，高局長指示敵人12點爆炸，12點半之前就必須排除危險，保衛(wèi)行動中，一定要堅守保護廣大人民群眾的生命安全的原則。高局長臨走前還叮囑丁戰(zhàn)國，一定要小心內(nèi)J。
這個時候李春秋去醫(yī)院給上了一夜夜班的妻子姚蘭送飯，姚蘭不在醫(yī)院，李春秋便順便打聽了一下尹秋萍的情況。尹秋萍醒來了，但由于喉管破裂不能說話。李春秋便來到尹秋萍的病床前，用手勢語尋問尹秋萍自己戒指的下落。尹秋萍用手摸一下喉嚨然后劇烈的咳嗽起來。這時丁戰(zhàn)國帶著一行便衣進入了醫(yī)院，李春秋立刻發(fā)現(xiàn)了事情不尋常，在李春秋的追問下，丁戰(zhàn)國才說出了炸彈的事情。這時李春秋心里萬般思慮，一旦炸彈爆炸自己和妻子姚蘭似乎難逃此劫。于是他決定和丁戰(zhàn)國一起將那個攜帶炸彈的人找出來。李春秋故意讓丁戰(zhàn)國放松對尹秋萍的看管，果然敵特趁機接近并啟動了炸彈。這個特務(wù)趁著混亂逃脫了，可是炸彈隨時都有可能爆炸，在這千鈞一發(fā)之際，還是李春秋挺身而出，排除了炸彈，救下了醫(yī)院的所有人。然而身為一個法醫(yī)的李春秋會拆炸彈，這不得不引起了丁戰(zhàn)國的懷疑。
就在醫(yī)院上演著驚魂一刻的時候，哈爾濱火車站的一位乘客的到來可能會讓哈爾濱這座城市變得更加的不安，他就是保密局哈爾濱站新任站長魏一平。而病房里的尹秋萍突然又是劇烈的咳嗽，終于她深深吐了一口血，這口血里有一枚戒指，正是李春秋的結(jié)婚戒指。尹秋萍偷偷把這個消息傳遞給了李春秋，李春秋也偷偷的在醫(yī)院把戒指掉了包拿走了。丁戰(zhàn)國對李春秋的懷疑越來越深，于是就把他叫過去仔細盤問，不過李春秋早有準備，他編的理由就連丁戰(zhàn)國都找不出破綻來。就在剛剛引起混亂的時候，姚蘭扭傷了，李春秋的注意力全在炸彈上面，沒有顧得上妻子，這讓姚蘭非常生氣。多虧了姚蘭的同事，醫(yī)生方黎的幫忙，姚蘭才沒什么大礙。不知什么時候起，姚蘭和李春秋的感情悄悄變得疏遠了許多。
李唐和美兮的老師陳立業(yè)是個非常勢利眼的人，他準備把班上學(xué)生的父親都叫過來開個家長會。就在李春秋去為兒子開家長會時，被新到任的魏一平招了去。李春秋對魏一平這個人毫不了解，但魏一平似乎對李春秋很是清楚。魏一平讓李春秋回憶起他們十年前失敗的那次任務(wù)，那一次李春秋的師傅趙秉義被殺，老趙被一個殺手一刀斃命，兇手刀法迅猛絕妙，這讓李春秋百思不得其解。就是因為這件事情，李春秋才當(dāng)起了法醫(yī)。魏一平讓李春秋明天帶著孟令喜去柳河鎮(zhèn)見他，他想要趙秉義死前留給李春秋的通訊錄。第二天李春秋就在局里借了一輛汽車去柳河鎮(zhèn)。不過等李春秋走后，車輛管理所的同志才想起李春秋開的車并未在軍管所登記，可惜這個時候李春秋已經(jīng)走遠了。
尹秋萍剛剛病情好轉(zhuǎn)，丁戰(zhàn)國就提審了她。丁戰(zhàn)國果然不簡單，很快就推算出了尹秋萍當(dāng)日被襲的經(jīng)過，丁戰(zhàn)國動之以情，想讓尹秋萍招供，可尹秋萍沒有任何表態(tài)，握著鋼筆并沒有寫出一個字來。這個時候她突然讓敲鈴給護士，她想要方便，于是丁戰(zhàn)國他們只好躲了出去。李春秋借車來到孟令喜家表示要帶他去見魏一平，孟令喜的表情非常緊張，借口去穿衣服然后進了里屋。等了許久也不見他出來，這時李春秋在孟令喜的家中墻上看到了一個電話號碼。李春秋清楚地記得這個電話號碼是市公安局張貼的布告上奉勸國民黨特務(wù)主動投案自首的電話。李春秋心想大事不好。
02:06病房里的尹秋萍，在丁戰(zhàn)國的眼皮底下，用讓她寫字的鋼筆尖挑斷了自己手腕上的動脈，血流如注。丁戰(zhàn)國當(dāng)然不肯輕易讓尹秋萍就這么死了，在她身上還有太多的信息和情報，馬上找來醫(yī)生搶救尹秋萍、
03:00李春秋準備開車去接孟令喜一起去木蘭縣，沒有想到孟令喜已有二心，就在李春秋有所察覺之時，老孟從背后襲擊李春秋，想要了李春秋的命。搏斗中，老孟的后腦勺撞在了一個大酒壇子上，人立馬昏死了過去。李春秋捆綁了他仍進了車的后備箱里，打算就這樣帶他去木蘭縣。路過哨卡時他的車被嚴格檢查，因為車子沒有備案，所以哨卡的楊排長要求檢查后備箱。李春秋非常緊張，因為后備箱里的孟令喜一旦被發(fā)現(xiàn)，自己的身份被暴露了。李春秋不惜跟楊排長抗衡，阻止他開后備箱，楊排長也不是吃素的，立刻用槍指向了李春秋。這個時候，丁戰(zhàn)國路過這里，他替李春秋作了證。正好丁戰(zhàn)國打算去賓縣，于是便搭乘李春秋的車。
10:18車子行走到半路突然爆胎了，丁戰(zhàn)國要打開后備箱拿工具修車，李春秋緊張壞了，他急中生智把后備箱的鑰匙折斷了，可是危機還未解除，丁戰(zhàn)國還是順利打開了后備箱的鎖，就在打開的那一瞬間，李春秋靈機一動又再一次阻止了丁戰(zhàn)國。關(guān)鍵時刻幾次危機時刻都被李春秋化險為夷了，不得不說李春秋的反應(yīng)能力還是高于常人的。
14:55好不容易在賓縣丟下丁戰(zhàn)國后，李春秋準備把孟令喜放出來，沒想到老孟已經(jīng)醒來并掙開了捆綁，手拿鐵錘欲置李春秋于死地。雪地里的打斗異常激烈，手拿武器的孟令喜占據(jù)上風(fēng)。眼看李春秋就要喪命時，魏一平突然背后一槍擊斃了孟令喜。緩過神來的李春秋看到孟令喜的尸體十分的惋惜，可魏一平不以為然，他告訴李春秋打傷尹秋萍的就是孟令喜，鏟除這個叛徒就是李春秋此次來木蘭縣的任務(wù)。魏一平給李春秋這次的任務(wù)打九十分，唯一不滿的就是李春秋的心軟，差點要了他自己的命。
21:20之后李春秋就從賓縣接上丁戰(zhàn)國，車上李春秋跟丁戰(zhàn)國說起了他們孩子的老師陳立業(yè)，為了自己的孩子，一回來他們就請了陳老師去酒館吃了頓飯。這陳老師倒是難伺候的很，李春秋和丁戰(zhàn)國費勁心思才讓陳老師滿意而歸。回家之后的李春秋想和妻子姚蘭親熱一番，可是被姚蘭拒絕了，不知什么時候開始，李春秋和姚蘭夫妻倆之間的隔閡越來越大了。丁戰(zhàn)國聽女兒美兮說害怕，便教給她打槍的方法，告訴女兒家里有槍就不害怕了。晚上的時候，醫(yī)院傳來消息告訴丁戰(zhàn)國尹秋萍已經(jīng)被救了回來，丁戰(zhàn)國立刻部署了對尹秋萍的嚴加看管。丁戰(zhàn)國睡不著覺，就回憶與李春秋同車的經(jīng)過，他發(fā)現(xiàn)了很多的疑點，立刻出門去驗證。雖然最終沒有什么發(fā)現(xiàn)，但是他已經(jīng)深深懷疑上了李春秋。丁戰(zhàn)國征得高局長的同意后，準備設(shè)下圈套來逼敵特動起來，自我暴露，他已經(jīng)懷疑上了李春秋。同樣睡不著的還有李春秋，他想起白天時候魏一平毒辣的手段，不禁為自己的妻兒而感到擔(dān)心。
37:10很快，丁戰(zhàn)國又有了一個想法，他找到高局長做了匯報。丁戰(zhàn)國覺得和尹秋萍在鼎豐酒樓接頭的人肯定還會行動。丁戰(zhàn)國打算做一個圈套，讓科里的人大張旗鼓的在拼湊鼎豐酒樓被燒殘的賬本，他說，只要找出爆炸那天的賒賬記錄，就能找到賒賬的人，那人就有可能見到那天在酒樓與尹秋萍接頭的人。丁戰(zhàn)國還故意在李春秋的面前說出尹秋萍被救治過來的事實，這些在李春秋心里的確起了作用。李春秋在梳理自己的思維，也在推測酒樓上可能潛藏的能暴露自己的一切條件。