孙悦剑带着发报机去维修的路上遭遇警察拦路盘问,任长春认出是周乙表姐对其放行。后高彬发现了孙悦剑的秘密联络站,派人对其家中进行严密监视,路口的电话也被监听以便内部有人走漏消息。周乙通过居民楼里的家用电话通知老魏孙悦剑已经暴露,并提醒任长春认识孙悦剑,所幸他不在这次任务中。
老魏通过家乔给孙悦剑送信,让她销毁文件准备撤离。孙悦剑准备了两粒毒药,一个给狗,一个留给自己,绝不做敌人俘虏,但被他儿子偷偷换成了感冒药。
家乔在学校被老魏接走转移,孙悦剑假装出门购物企图逃跑被抓,吞药被打晕后送进医院,为了不让任长春认出她暴露周乙,老魏派人暗*任长春失败,周乙让顾秋妍借口送她在路上开枪打死了任长春。
特务科对孙悦剑严刑拷问无果,周乙心如刀绞备受煎熬,给她一粒药片,暂时麻痹神经和内脏被送进医院,老魏派人实施营救再次失败。同时我方纪连奎没有收到解散通知路过孙悦剑家被特务抓捕,高彬带孙悦剑的狗嗅出了他的味道因此下狱。周乙审问纪连奎坦白了自己的身份,正担心被狗暴露自己身份时,回去发现纪连奎已经把狗咬死了。
周乙让顾秋妍销毁一切可疑的东西,随时准备撤离,将自己掌握的所有情报全都口头告诉了顾秋妍,准备孤注一掷拯救妻子,但顾秋妍想要留下来与周乙共渡难关,执意不走。
高彬告诉周乙满洲国大势已去,他们要抓紧时间消灭共产党,提出准备建立集中营,想得到周乙签字支持,到时可得日本护照也算多条后路,周乙借口要死在家乡婉言拒绝。
高彬要把纪连奎和孙悦剑送交日本宪兵队,周乙约出保安局的陈景瑜,拿出自己掌握的情报和多年来对他们的暗中帮助,要求这个国民党特务把孙纪二人提出来,并已为他想好流程。陈景瑜答应帮忙,结果还是迟了一步,纪连奎被*,提出了孙悦剑,周乙打着日本宪兵队的名义从保安局将人带走。
周乙夫妻团聚,要立刻转移,组织也决定将周乙调离哈尔滨,一家团聚越境苏联。但顾秋妍因为当年从共产国际离开违反规定,暂时被留下来,本来兴奋的周乙顿时又充满忧虑。他去找顾秋妍要求带走莎莎,但遭到对方的强烈反对,执意要莎莎留在自己身边。
周乙以外出查案为由,向高彬告辞,同时辞退刘妈,为离开做好充分准备。鲁明发现疑点告诉高彬,高彬派人到宪兵队核实情况并通知沿途关卡,要留住周乙,但周乙换了车牌,得以顺利通过。
高彬发现周乙那天提审孙悦剑的回执是假的,去周乙家里搜查也是一无所获,安装了窃听器离开。后在车站发现顾秋妍母女,特务抓走莎莎,让顾秋妍慌了神,她向高彬求救找莎莎,让高彬更加确信她和周乙之间有重大秘密,便去找涩谷三郎和刘厅长汇报,确定周乙就是潜伏在他们内部多年一直要寻找的间谍。
周乙得知莎莎失踪,在送妻儿安全过境之后,选择回去,准备牺牲自己解救顾秋妍母女,留信给妻子自知是一场诀别。他再闯虎穴回到哈尔滨家里,告诉顾秋妍自己的计划,让顾秋妍为了孩子假装放弃信仰,指认周乙是共产党,周乙看到顾秋妍证词,大方承认自己就是共产党,因为这对敌人来说是巨大的丑闻,所以周乙很快被执行死刑,再见莎莎一面后慷慨赴死。
顾秋妍配合高彬完成他的要求后,带女儿安全回了家。