《一双绣花鞋》讲述了重庆解放前夕的故事。叶大龙（连奕名 饰）带领解放军小分队潜入重庆，执行秘密任务。随着国民党军队节节败退，潜伏特务花名册成为掌控重庆地下网络的关键。军统特务计雨棠（韩童生 饰）近日惶惶不安，只因他在上司林南轩（钱勇夫 饰）的葬礼上，于棺材中发现了一双绣花鞋。
重庆解放后，沈超（张潮 饰）担任公安局长。随军作战的林莹（孙俪 饰）爱上了英勇善战的叶大龙，然而叶大龙很快得知，林莹竟是国民党国防部二厅中将林南轩的女儿，内心陷入矛盾，同时也开始怀疑曾经在敌后工作的沈超。实际上，林南轩之死只是敌人故意布下的烟幕弹，他一直躲在幕后策划，计雨棠等人则在台前执行。为了捍卫新中国的安全，叶大龙决心将这个潜伏的特务组织彻底查出并一网打尽。
