藍欣兒帶領抗聯的同志一起潛入工事，準備在工事內放置炸藥。此時平田的芥子氣實驗也到了最后的成功關口，大島攜眾人都在等著見證這一激動人心的時刻，尹東川雄悄悄離開接應藍欣兒，并迅速破壞了實驗儀器，實驗室開始報警，尹東川雄火速趕回大島身邊報告說有敵人潛入，大島下令保護科學家，馬上疏散。并且尹東川雄將日本人引入抗聯的埋伏區，雙方展開激戰。大島突然回想起剛才尹東川雄曾偷偷地出去過，他明白過來尹東川雄才是隱藏最深的內鬼，他來到實驗室，在激戰的槍戰中尹東川雄擊斃了大島，卻為了掩護藍欣兒離開而犧牲。爆炸開始了，實驗組的科學家拉著平田一起離開，但心如死灰的平田選擇和他的實驗器材同歸于盡。
“丁號計劃”終于被摧毀了，面對經歷了千辛萬苦和巨大犧牲才換來的勝利，藍欣兒和章紅玉百感交集，藍欣兒對紅玉說鬼子的工事終于炸了，一切也都結束了，但紅玉卻說一切還沒結束，現在所有的人都說羅長虎是叛徒，藍欣兒卻相信羅長虎決不可能是叛徒，一定是有人污蔑他，她們發誓一定要找出真正的叛徒，為烈士們報仇。
轉眼來到1950年初秋，大批的志愿者踏過鴨綠江投入到抗美援朝、保家衛國的行列。藍欣兒帶著女兒諾娃回到了虎頭鎮，她對女兒說自己要離家一段時間，讓女兒跟著同事羅阿姨生活。她帶著女兒踏進熟悉的小院，一切還是當初離開時的模樣，仿佛長虎還坐在那里打開大紅的“囍”字呵呵直樂。
章紅玉的兒子雙玉也已經七歲了，十分調皮可愛。紅玉此時有了一個追求者虎林縣檔案館副館長王梓亭，這天王梓亭吃飯時突然掏出戒指向紅玉求婚，說是再等下去他們頭發就要白了，紅玉卻說她沒想過這事。王梓亭一急脫口叫了她一聲“玉兒”，紅玉愣了，問他叫自己什么？汪梓亭連忙改口。
藍欣兒帶著諾娃來到烈士紀念碑前看望羅長虎，沒想到在此遇上了章紅玉，紅玉告訴藍欣兒說解放后政府出資在這兒建了紀念碑，所有人被追認為烈士，羅長虎也被追認為黨員，藍欣兒很高興羅長虎一輩子的心愿終于了卻了。紅玉說當初藍欣兒離開了虎頭鎮后她也搬去了虎林縣姑姑家住，這么多年過去了，她一直在暗中調查希望抓出當年的叛徒，藍欣兒說她也是為這事回來的。
而更令她們震驚的是，本應該已經死去的羅長虎也帶著妻子聶貞貞來到了紀念碑前，藍欣兒無法接受現實帶著女兒離開，章紅玉迅速反應過來，認定羅長虎一定就是他們要找的叛徒。
王梓亭親自到旅社找羅長虎道歉，并建議他們盡早離開虎頭鎮，以免夜長夢多。羅長虎說自己和妻子現在在做藥材生意，這次來虎頭鎮是因為之前在這里生活過，而且千里迢迢來了也不能空手而回呀。
王梓亭勸紅玉放下過去，和他結婚，他會帶著他們娘倆卻一個沒人認識的地方過好日子，但紅玉一直不松口答應。紅玉說有時覺得王梓亭真的和呂望玉很像，也許這就是一種感覺，還問王梓亭，明明以他的條件可以找一個黃花大閨女，他怎么就看上她了呢？
藍欣兒在燈下沉思，突然發現諾娃不見了，但院門分明是鎖好的，正在四處尋找之時，羅長虎來了，他在院子隱蔽的角落找到諾娃，羅長虎追問諾娃究竟遇到了什么事，但諾娃年紀太小一受驚嚇啥都忘了，藍欣兒沒好氣地讓羅長虎不要再問，她的女兒她自己會管。
王梓亭告訴紅玉昨晚諾娃突然暈倒在柴房里，好在沒什么大事，就擦破點皮。王梓亭說到這里又讓紅玉勸藍欣兒還是回江南去吧。
羅長虎顯得心事重重的，聶貞貞問他怎么了，羅長虎告訴她諾娃的事他覺得是有人故意做給他看的，是在警告他，他擔心藍欣兒母女的安全，聶貞貞決定親自去說服藍欣兒母女搬來和他們一起住。
紅玉就認定羅長虎是叛徒了，她鼓動藍欣兒一起去揭發羅長虎，藍欣兒讓紅玉把事情搞清楚了再說，羅長虎只要不親口承認是叛徒，她就不會相信。
羅長虎和聶貞貞清晨出發，前往敬老院，藍欣兒跟蹤在后，另外還有一個神秘人也跟蹤著他們。羅長虎找到方院長掏出介紹信，打聽老軍醫張醫生的情況，方院長告訴他們張醫生病得很重，靠輸液維持生命。與此同時有人偷偷潛入張醫生的病房殺害了張醫生，本來羅長虎他們想從張醫生這里打聽到北川香醫生的下落，現在線索又斷了。
聶貞貞決定先行前去哈爾濱尋找線索，讓羅長虎留下來照顧藍欣兒母女。
紅玉告訴王梓亭今天她去公安局舉報羅長虎了，王梓亭十分關心公安局的態度，紅玉說公安局讓她不要插手，說政府自會處理，于是她就去聯合了烈士家屬，王梓亭勸紅玉放下這里的事跟他一起走，但紅玉堅持要給玉哥和所有烈士一個交代后才能跟他一起走。
紅玉帶著那些烈士的親屬來到紅星旅社讓羅長虎把當年的事交代清楚，烈屬情緒激動不管不顧地毆打羅長虎，逼他承認自己是叛徒。王梓亭及時趕到阻止眾人，紅玉命人綁了羅長虎關押起來。藍欣兒帶著諾娃給紅玉跪下，求紅玉放了羅長虎，不能僅憑羅長虎活著回來這一點就說他是叛徒，而且紅玉對羅長虎私自用刑這是犯法的。
藍欣兒晚上潛入旅社想放了羅長虎，但羅長虎不肯走，他說自己走了大家更認為他是叛徒了。
章紅雨率領眾多憤怒的烈士親屬將羅長虎綁到烈士陵園，在烈士墓碑前大肆拷打批斗羅長虎，要求羅長虎承認自己是叛徒。羅長虎被打得遍體鱗傷，聶貞貞及時趕到，她再也忍不住了，不顧羅長虎的極力反對，決定說出事情的真相。叛徒是呂望玉，當年呂望玉為了保護章紅玉，成為叛徒，說出虎頭鎮地下組織的名單，導致組織全軍覆沒。她掏出工作證，告訴眾人她和羅長虎就是奉國家有關部門的命令前來虎頭鎮調查這件事情的。
紅玉不信呂望玉是叛徒，她說如果呂望玉還活著早就來找她了，聶貞貞掏出呂望玉當年的親筆供詞給紅玉看，紅玉接受不了事實，暈倒在地。
羅長虎和聶貞貞都覺得羅長虎那么愛紅玉，如果沒死一定會回來找紅玉的。那么呂望玉到底躲在哪兒呢？
紅玉突然向王梓亭表示她想結婚，越快越好，只有一個條件，她想把婚禮放在烈士陵園舉行。紅玉邀請藍欣兒參加她和王梓亭的婚禮，藍欣兒問紅玉還愿不愿意和她一起揪出呂望玉？紅玉說她做夢都想抓住叛徒呢，藍欣兒說她已經打聽到劉立秋的下落，關于呂望玉的事他可能是唯一的知情者了。
章紅玉和王梓亭在烈士陵園完婚，羅長虎任證婚人，王梓亭發誓要一輩子伺候章紅玉，要讓紅玉成為最幸福的女人。
羅長虎找到藍欣兒要向她講清這么多年的經歷，他說自己被趙牛梗救出后就逃到了蘇聯，之后回國入了黨又被派到延安工作，他和聶貞貞就是在去延安的路上認識的，貞貞是做情報工作的，他們一直戰斗在保密戰線上，隨著部隊南征北戰。
羅長虎說當年虎頭鎮的事他一直說不清楚，組織上一度也誤會他就是叛徒，他也找不到證明清白的人，因為這事他受了很多折磨。在他承受不了的時候，是貞貞一直在鼓勵他、支持他，現在他覺得自己的心被撕成了好幾半，對貞貞也愧疚、對欣兒和諾娃也愧疚，他說欣兒不會理解他的痛苦，藍欣兒說自己不想理解，請他以后不要再來打擾他們的生活，這樣大家心里都會好受些。
王梓亭深夜獨自拜祭烈士陵園墓碑，被藍欣兒發現，藍欣兒看到王梓亭的背影和殺害張軍醫的醫生背影十分相似。第二天，藍欣兒跟蹤王梓亭，看見王梓亭掩埋當年呂望玉叛變的檔案證據，藍欣兒挖出檔案，但被王梓亭發現了，王梓亭劫持了諾娃，逼迫藍欣兒跳崖自殺。為了孩子藍欣兒從懸崖跳下，大家都以為藍欣兒死了，羅長虎告訴女兒她媽媽是個特別堅強的女人，讓女兒要像媽媽一樣。
王梓亭陷入了瘋狂之中，他一會為藍欣兒的死感到內疚，一會又因為自己是呂望玉而感到羞愧，他不停地咒罵自己，用力把大衣柜的鏡子給砸了。紅玉在收拾碎玻璃時發現了當年呂望玉送給自己的煙袋。紅玉什么都明白了，王梓亭就是呂望玉。紅玉故意拿著煙袋對王梓亭說自己以前也有一個一模一樣的，王梓亭說這是自己在鎮上一家商店淘的，紅玉讓王梓亭侍候自己抽一袋煙，說以前玉哥也是這么侍候自己的，怎么他就成了叛徒了呢？她一定要找劉立秋問個明白。
王梓亭趁紅玉熟睡，潛入劉立秋家準備用繩勒死他，讓他永遠開不了口，關鍵時刻羅長虎、聶貞貞砸開了門阻止了他的罪行，紅玉冷冷地看著王梓亭。羅長虎告訴王梓亭，劉立秋根本不知道他的底細，他們只是利用他引呂望玉出動而已。
王梓亭被羅長虎抓獲，羅長虎和聶貞貞對汪梓亭進行審訊，王梓亭對所做過一切供認不諱。當年呂望玉出賣戰友后，一心求死，但是大島和梅津不允許呂望玉死，而是將呂望玉送到哈爾濱去整容，逼迫呂望玉繼續活在世上承受羞辱。在一個風雪之夜他偷偷逃出醫院，離開了哈爾濱，在回去的路上他碰到一支抗聯部隊，他覺得這是一個贖罪的機會，于是就參加部隊跟著部隊一路南下打仗，后來轉業回到這里找到紅玉。
章紅玉挨家挨戶來到烈士家中替呂望玉磕頭認罪，最后來到審訊室要求見呂望玉最后一面。章紅玉說自己從來就不恨望玉，但她無法原諒他，他出賣了那么多人，他讓自己的兒子這一輩子都無法抬頭做人，她說自己寧愿呂望玉當年慷慨就義，也不愿他過著如今人不人鬼不鬼的日子。
第二天清晨，章紅雨換上結婚的裝束，精心打扮后，告別了睡夢中的兒子，來到烈士陵園墓碑前，向藍欣兒和烈士們懺悔，然后毅然撞死在紀念碑前。
羅長虎準備離開虎頭鎮前，收到藍欣兒的信，藍欣兒告訴羅長虎自己又一次死里逃生，因為時間緊迫，部隊提前開拔，她必須馬上趕赴抗美援朝前線，所以來不及接回女兒，她將諾娃托付給羅長虎和聶貞貞，并祝福他們幸福。羅長虎和聶貞貞完成工作任務，帶著諾娃和雙玉離開虎頭鎮奔赴新生活。
(全劇終)