故事发生在二十世纪四十年代初。国军密码专家白大怡（许文广 饰）不慎被日军诱捕，在被迫为敌方服务时，他偶然发现日军正在研制一种惨绝人寰的药物，该药给儿童服用后，能阻断儿童大脑神经中枢，变为任人宰割的奴役。良知未泯的白大怡决心用生命做代价揭露日寇的暴行。不久，国共双方均获悉了敌人这一罪恶阴谋，延安方面启用了潜伏在国民党军统局的高级特工林婴婴（梅婷 饰），重庆方面则派出特工金深水（王志飞 饰），先后深入敌穴，以粉碎日军的阴谋。他们在日寇科研心脏，与川岛野夫（霍青 饰）、小野等人展开了你死我活的殊死较量。林婴婴在

1937年12月，日军攻克南京，制造了“南京大屠杀”惨案。为实现“三个月亡华”的野心，日军进攻武汉。我军地下党员、国军中校古剑锋在执行刺杀冈村宁次的任务中牺牲。其妻白浪受组织委派，带队营救从南京逃到武汉的握有南京大屠杀影像资料的两个美国医生，经过与日军特务机关生死较量，圆满完成任务。白浪小队又先后接受了除掉日军驻武汉总司令并夺回国宝、粉碎日军与国民党投降派谈判阴谋、炸毁日军大规模杀伤性武器库、营救美军飞行员、勇闯日军101实验所等任务。白浪小分队团结抗日力量，与日军驻武汉特务机关展开了一次又一次的生死较量

只身从南京大屠杀逃生的医生金深水，流落到日军设立的“保甲模范区”桃花镇，他无意中救了伪装成外科大夫的生化专家白大怡，不料却是一系列波谲云诡事件的开端。随着桃花镇歌舞升平的面纱被逐渐掀开，惨无人道的地下细菌人体实验室、更为恐怖致命的人脑控制药物实验一一浮出水面，在对日军有着国仇家恨的林婴婴、地下党员李灵的帮助下，金深水周旋于狡猾如狐的敌人——远山静子、藤村等人中，极力理清扑朔迷离的敌我关系。在与敌人的残酷斗争中，金深水和林婴婴相互扶持、相互鼓励，这原本的一对冤家，因为共同的理念而走到了一起，产生了深厚的感情