故事發生在20世紀60年代的一個冬天。?一幢小樓孤零零的陷在香港的夜幕里，來自定歐洲的華裔艦艇動力專家正在等候北京方面的接應者張曉明，然而卻突然遭到了臺灣特務的襲擊。專家本人僥幸脫險，與他同行的兩個學生卻被殺害了。?就在這個事件發生的前后，總部偵察員駱戰等人正在紅旗賓館嚴密監視一個剛剛潛入北京的敵特，但奇怪的是這個監視對象沒有任何動靜，卻又匆匆離開了北京。不過另一個被我方長期監視的特務，紅旗賓館服務員毛陽終于浮出了水面。?張曉明在香港沒能接應到專家，卻遭到了敵特的跟蹤。他立即與總部駐外機構負責人朱學峰緊急見面。匯報了專家遭遇意外的情況，由于情況不明，朱學峰要張曉明隱蔽待命，由自己立即向北京總部匯報。但是更令人震驚的事情發生了，第二天張曉明在香港還是落入了臺灣特務手中。從敵人對他的審訊中可以得出結論，敵人顯然已經完全掌握了那個華裔艦艇動力專家的任務和行程安排。倍感震驚的張曉明尋找機會破窗跳樓，擺脫了敵人。
基本上已經賦閑在家的總部反間諜專家許子風，這天在家里接待了反間諜局的局長崔志國和副局長秦全安，然后被帶到了郊外射擊場，在那里他和駱戰一起，被告知了香港發生的事件及其背景：鑒于臺灣海峽的復雜形勢，我海軍正在實施代號"512項目"的計劃，以提升潛艇作戰性能，華裔動力專家就是回國幫助解決一系列尖端技術問題的。為此，由我某艦艇動力研究所為主，還成立了專門的"協調小組"。就是這樣一項高度機密的工作竟然被敵人所知曉，這只能得出一個結論，在我們內部有間諜。?許子風和駱戰接受了總部下達的任務：奉命進入到"協調小組"之中，盡快找出這個間諜，確保"512項目"順利完成。許子風見到了動力研究所所長馬知遠，詳細詢問了專家行動日程的知情者范圍，顯然這個范圍很小。許子風感到事情不是那么簡單了，他立即命令駱戰轉移了原來的郊外辦公地點，遷到了城里箭桿胡同的一個小院里。?鑒于香港的情況復雜，朱學峰約見了另一個外派人員藍美琴，向她傳達了北京總部的指示：先接替張曉明護送華裔專家安全入境，隨后準備回北京，協助許子風的工作。
一架從廣州至北京的中國民航班機上，許子風的女兒、空姐許婉云發現一個叫陸一夫的華僑似乎故意在引起她的注意。就在他們降落在北京機場的時候，陸一夫竟然暈倒了。在機長和同機的民航工作人員郭林的安排下，許婉云護送陸一夫去了醫院。?船舶動力研究所機要檔案室主任李景，是許子風的前妻，她以前也是反間諜局的干部。這次，許子風的工作就首先從李景所在的機要檔案室開始了。關于"512項目"一系列絕密的會議紀要都存放在這里。李景對許子風的到來同樣充滿了警惕，立即將此事向保衛處長范仕成進行了匯報，范仕成對許子風直接進入機要檔案室顯然非常反感。?按照崔志國的指示，許子風和駱戰一邊圈定懷疑范圍，一邊開始了大量相關檔案的閱讀，力圖從中找到蛛絲馬跡。同時迅速逮捕了一名代號"蜥蜴"的潛伏特務，以尋找偵破的突破口。雖然對他的審問沒能得到什么有價值的東西，但卻再次證實了我們內部有一個間諜的存在。?紅旗賓館的毛陽，雖然再次進入了我方視線，但對這個狡猾的特務的監視，始終沒有取得進展。