1945年，第二次世界大战走向终结，日本帝国主义的侵略野心被彻底粉碎。然而，对饱经苦难的中华民族而言，真正的胜利尚未到来。外敌刚刚退去，国共两党之间的内战随即爆发。为了掌握战场主动权，双方除了在正面战场交锋，也分别派遣特工搜集关键情报。
在这样的背景下，书生高志华（陆毅饰）化名孟朝阳，成功打入军统局电讯处译电科。任职期间，他结识了从海外归来的数学天才宫丽（刘涛饰）。由于身份可疑，孟朝阳一度受到宫丽的怀疑，但随着两人逐渐深入接触，她对他的戒备也慢慢消除。与此同时，军统高层始终没有停止对孟朝阳真实身份的调查，随着线索不断深入，他身边的危机接踵而至。远在延安的恋人康晶晶，则承担起为孟朝阳排除障碍、化解危局的重任。
在一次次血与火的考验中，孟朝阳冒险将一份份关系到革命胜利的重要情报传往大后方。
