1945年,二次世界大战落下帷幕,日本帝国主义的野心也终究被击得粉碎。但是多灾多难的中华民族,却还未走到成功的止境。外敌退却,内战旋起。为了取得战争的主动权,国共两党在正面交锋之外,更彼此派出奸细获取机要情报。在这一过程中,一介书生高志华(陆毅 饰)化名孟向阳,成功潜入了军统局电讯处译电科。在此期间,他结识了从海外归来的数学天才宫丽(刘涛 饰),其身份也对此收到对方的质疑。不过随着交往的加深,宫丽逐渐对他消除敌意。另一方面,军统高层却从没松懈对孟向阳身份的调查,随着调查的深入,孟的身边险象环生,而他在延安的恋人康晶晶则背负起了为孟披荆斩棘、扫清障碍的重任。 在血与火的考验中,孟将关系革命成功的情报连续传向了大后方……