張離將荒木惟試圖得到重慶兵工廠分布圖的計劃告訴組織的人，張離希望組織上能夠支持自己配合陳山行動，張離認為，通過陳山的計劃，就有機會可以打入日本特務的內部。周海潮在街上遇到了江元寶，江元寶見勢不妙，撒腿就跑，可還是被周海潮追上了。周海潮發現江元寶身上的印記，便認定他已經被日本人收買，江元寶趕緊辯解自己不是漢J，自己回重慶的目的只是為了接走自己的妻子。江元寶見周海潮執意要帶走自己，為了轉移周海潮的注意力，便告訴周海潮現在的肖正國是假冒的，周海潮大喜過望，覺得自己終于抓到了陳山的把柄。
費正鵬和余小晚陳山等著張離吃飯時，周海潮帶著江元寶來了，周海潮一臉得意地看著陳山，江元寶也告訴眾人出陳山假冒肖正國的事情，還將自己在上海見到陳山的情景描述一番，陳山不慌不忙地要周海潮帶著江元寶回第二處甄別身份，周海潮冷笑一聲，要求給陳山驗血，和肖正國當年在黃埔軍校留下的體檢報告進行比對。費正鵬阻止周海潮帶走陳山，周海潮拿出了關永山的親筆簽署的逮捕令打壓費正鵬，余小晚堵著門口不讓周海潮帶人，陳山則不慌不忙地交出手槍，一副悉聽尊便的樣子，在陳山和費正鵬余小晚道別時，江元寶則趁亂逃跑了。
陳山被帶回第二處驗血，費正鵬來找關永山質問，關永山說如果自己是為了費正鵬著想，如果陳山真的是日本間諜，那費正鵬肯定會被認為是陳山的同黨。關永山告訴費正鵬，在肖正國的體檢報告送到第二處之前，自己不會把消息發出去。
余小晚擔心著陳山，遲遲睡不著覺，不知不覺，陳山已經在余小晚心里占據了重要的位置。余小晚懇求張離幫自己救出陳山，張離答應余小晚自己會想辦法。陳山身份被懷疑的事情，很快被千田英子知道，千田英子慌張地向荒木惟匯報，荒木惟卻依舊鎮定自若，只讓千田英子去先打探情況。張離賄賂了看守陳山的阿強，借口給陳山送被子來到監禁室。
張離正鼓勵陳山用盡一切手段擺脫困境時，周海潮來到監禁室向陳山冷嘲熱諷，陳山見到周海潮的懷表上有很多劃痕，想起李伯鈞死之前也許就是想給自己看那塊懷表。陳山猜到肖正國很有可能就是周海潮殺的，張離也從種種線索中推理出殺害肖正國和李伯鈞的兇手很有可能就是周海潮，只要能找到證據讓周海潮的罪行敗露，那么陳山出逃和翻盤的機會就會大很多。
張離來到李伯鈞家里四處搜查，終于找到了那封劉成給李伯鈞的信。張離馬上把信交給費正鵬，并將自己的推斷說了出來，費正鵬聽了張離的話，表情嚴肅，遲遲沒有說話。洪京軍正想向周海潮匯報張離去找費正鵬時，阿強急急忙忙地告訴周海潮，有人發現江元寶的行蹤。周海潮悄悄來到江元寶家里，江元寶正和妻子收拾行李，準備逃走。張離安慰余小晚，再耐心等待幾天，一切就會見分曉。
張離告訴陳山，自己已經把信交給了費正鵬，陳山猜測費正鵬一定會馬上抓捕周海潮，只要處里一亂，陳山逃脫的機會就更大了。周海潮一進第二處，費正鵬就把周海潮抓到了關永山那里，費正鵬向關永山匯報了情況。周海潮強行辯解，并強作鎮定地讓關永山查證，愿意接受調查。關永山吩咐人去向劉成核實信件真偽后，就有人來匯報，江元寶已經找到了。
原來昨天晚上，周海潮偷偷來到江元寶家里，用江元寶的妻子做人質，讓江元寶交出了槍。江元寶求周海潮放過自己，周海潮卻說自己是來帶江元寶回第二處論功行賞，江元寶松了口氣，以為周海潮打算讓自己離開了，沒想到周海潮殺害了江元寶和他的妻子，把現場布置成江元寶畏罪自殺的樣子，還偽造了江元寶的遺書，讓江元寶承擔了殺害李伯鈞和肖正國的罪名。而上海的劉成也莫名其妙地失蹤了，這下死無對證，周海潮的嫌疑反而被洗清了。
趁著第二處里的人大部分都離開了，張離帶著組織里偽裝成防疫所的人，假裝來給牢房消毒，把看守牢房的人控制住，打算趁機救出陳山。張離正在門口放哨，周海潮正好回來，對張離頗有懷疑，和偽裝成防疫所的人擦肩而過，要求他們打開消毒水桶檢查，陳山就被藏在消毒水桶中，兩人打暈了周海潮，正打算離開時，就被門口的人攔下，要求檢查后車廂，張離見無法蒙混過關，開車強行沖開了閘口，帶著陳山離開了。
洪京軍見勢不妙，發現暈倒在地的周海潮，周海潮讓他趕緊去牢房查看，發現陳山逃跑后，第二處的人傾巢出動，抓捕陳山。關永山知道后，只覺得十分恥辱，正在這時，肖正國的體檢報告也已經送來，肖正國的血型是A，陳山的血型是B，陳山的身份暴露無遺。關永山把矛頭指向了費正鵬，費正鵬辯解自己是太信任陳山，主動請纓帶隊抓捕余小晚，以證清白。
陳山打算去石板坡監獄里找朱士龍獲得重慶兵工廠的分布圖，張離也給陳山在監獄里安排了接應的人。張離打算讓陳山給日本人交一份假的兵工廠分布圖，而為了讓日本人相信自己拿到的是真圖，就要造成重慶損失慘重的假象，要做到這一點，就必須要在軍統內部有人配合，張離認為，費正鵬就是最好的人選。張離為了讓陳山能夠順利逃脫，還拜托了石板坡監獄的副獄長四眼掩護陳山越獄。組織上的人希望張離爭取和陳山一起回到上海，打入日本間諜機關。
費正鵬來到寬仁醫院找余小晚，告訴余小晚陳山假冒肖正國的事情，并要求余小晚在被審訊時一定要撇清關系，只說自己一直被陳山蒙蔽。周海潮親自審問余小晚，余小晚不肯相信陳山是假冒的，以為是周海潮在陷害陳山。周海潮苦口婆心地勸著余小晚，告訴余小晚張離和陳山已經遠走高飛，她被兩人給蒙騙了，余小晚說什么也不信周海潮。
陳山進入石板坡監獄，看見朱士龍被一伙以光頭為首的犯人故意刁難，便上前為朱士龍出頭，狠狠地打了他們一頓，獄警趕到，將朱士龍和陳山一起關進了禁閉室。朱士龍看出陳山不是肖正國，知道他是為了兵工廠分布圖而來。陳山和四眼接頭，將朱士龍從禁閉室帶了出來。朱士龍早已把兵工廠分布圖畫在了自己背上，給陳山展示后，讓陳山把自己救出去，自己再把細節告訴陳山。
費正鵬要求先釋放了余小晚，如果余小晚真的是陳山的同伙，那么釋放余小晚后，陳山一定會來找余小晚。費正鵬表示，如果余小晚真的是日本間諜的幫兇，那就是全民族的敵人，也就是自己的敵人，自己絕對不會姑息。
費正鵬送余小晚回家后，問余小晚知不知道陳山的身份，余小晚早就察覺出陳山的異常，但是她覺得陳山不是壞人，她已經愛上了陳山，所以才讓張離把陳山救走。費正鵬大發雷霆，讓余小晚告訴自己陳山到底在哪，余小晚一心袒護陳山，別說她不知道陳山的下落，就算她知道，她也不會出賣陳山。余小晚知道，如果費正鵬知道了陳山的下落，那么費正鵬一定會不惜一切代價抓住他，余小晚不想和費正鵬反目為仇。費正鵬離開后，余小晚看向窗外，知道軍統的人就在附近盯著自己。
周海潮知道余小晚已經被費正鵬帶回家后，也帶著手下來到余小晚家附近蹲守。周海潮來到余小晚家里，余小晚知道周海潮是來等陳山回來，周海潮卻故意說陳山已經丟下余小晚，不可能再回來了。周海潮告訴余小晚，真正的肖正國早就死了，只要余小晚和自己在一起，自己絕對不會讓余小晚受半點委屈，可以為了余小晚做任何事情。
余小晚偷偷在屋里放了錄音機，想在周海潮嘴里套出話來，讓他在自己面前承認殺害李伯鈞和肖正國的事情。周海潮一時忍不住在余小晚面前承認了自己是為了得到余小晚而除掉了肖正國等人。沒想到，費正鵬在里屋已經聽到了所有的對話。周海潮懇求費正鵬放過自己，見費正鵬執意要帶自己回去，便趁他不注意逃跑了。
費正鵬把周海潮承認罪行的錄音拿給關永山，并提議盡快抓捕陳山和周海潮。費正鵬考慮到周海潮在重慶并沒有家眷，很有可能會找第二處里熟悉的同事幫忙，費正鵬提前找阿強和洪京軍打預防針，讓他們一旦有周海潮的下落，就向處里匯報，并且一定會對提供情報的人重重有賞。
周海潮果然給洪京軍打電話求助，洪京軍假意幫助周海潮，實則已經把周海潮的電話進行了錄音，并向費正鵬匯報了情況。費正鵬擔心在茶館動手抓周海潮會打草驚蛇，就讓洪京軍在碼頭動手。多疑的周海潮沒有直接去坐船，而是安排了一個人裝成自己的樣子站在碼頭，周海潮看到碼頭有埋伏，知道是洪京軍出賣自己，便把洪京軍殺死了。
石板坡監獄里，四眼偷偷給陳山傳遞了消息，安排他們今天晚上逃獄。晚上，監獄長發現陳山和朱士龍不見了，四眼告訴監獄長是自己派他們去打掃糞池了。監獄里拉響警報，全體出動開始尋找陳山和朱士龍的下落。機智的陳山在他們的監室里撒上了辣椒粉，成功阻礙了警犬的搜尋。陳山和朱士龍藏在蓄水池里，準備等大部分的獄警都離開監獄時，他們再逃跑。朱士龍擔心水位上漲，陳山安慰他，等獄警換班去洗澡時，水位就會下降。可沒想到監獄長為了搜捕陳山兩人，不讓獄警們下班休息。
蓄水池里的水位很快上漲，水很快淹沒了陳山和朱士龍頭頂。四眼見勢不妙，把監獄長應付走后，趕緊打開所有的水龍頭放水，陳山和朱士龍成功從蓄水池里爬了出來，打暈了兩個獄警，兩人穿上了兩個獄警的衣服正準備離開時，就被人叫住了。