1937年8月13日“淞滬戰役”打響。

顧漢森(侯傳杲 飾)被派往香港，方天翼(張若昀 飾)和顧婷(吳婷 飾)被派去武漢，洪爺帶領弟兄們去安徽，俞梅(李曼 飾)留在上海。

顧漢森和方天翼單獨聊天，顧漢森表達了對俞梅兒媳婦身份的肯定，方天翼不接受。

李長城(孫晨耀 飾)前往武漢，廖思成(劉小鋒 飾)前往重慶。大家就此各奔一方。

日本關東軍參謀總部數次機密外泄，引起了高度重視，土肥原查出所有的事情都與一個叫“黑狐”的人有關，他將山口一男(李卓霖 飾)調回東北，搜捕打入關東軍的國民黨間諜和“黑狐”。

這時，小野正雄的妹妹久久子給山口一男送來他的“遺書”。無意中，山口打翻的水讓他發現小野正雄用特殊藥水寫在信上的：只有自己的死才能使“櫻花計劃”順利完成，這讓山口一男對小野正雄的死產生了懷疑。

土肥原賢二(馬衛軍 飾)為了一舉查出潛伏在日占領區內的國民黨特務，故意放出假的“櫻花計劃”，化名為小冢清張的關東軍參謀總部書記官姚立星(侯駿桀 飾)果然中計，偷出“櫻花計劃”上報給上級——沈陽偽警察局長陳連石。

陳連石發現山口注意到姚，將他已暴露的消息報告給戴笠(吳秀波 飾)，戴笠指示犧牲姚，以取得日本人更大的信任。

陳連石立即將其行蹤報告給山口。

就在山口派人去抓獲姚立星時，他也覺察出身邊危機四伏，將最后一份情報送給自以為可以信任的章佳琳(李羲兒 飾)，托付她送給北平的沈晗(樊營 飾)。最后選擇自殺。

不料，章佳琳其實是松本雅子，松本彌二(蘆芳生 飾)的妹妹，一名日本特工。她將姚立星給她的信交給了關東軍特務機關長鈴木清夫，他發現這是一封托沈晗轉交給廖思成的信，決定將計就計，讓章佳琳派人將信交給沈晗，并命令章潛入重慶跟蹤廖思成。

松本召山口去上海，原因不明。

處座向方天翼表示了對廖思成身份的懷疑，并交給方新的任務。方天翼和顧婷最后聚餐，氣氛壓抑。顧婷問起廖思成的消息，二人表示永遠跟著廖思成走。

而對廖思成共黨身份的懷疑，原來是朱子宇(錢志 飾)提出的。

廖 思成回到家中，接過沈晗轉交來的姚立星的信，經過破解，發現信里告知他關于失竊寶藏消息。沈晗又交代了處座的新命令：前往南京，一旦失守，攪亂局勢。查清 南京會戰計劃泄密之事，并伺機刺殺日本華中方面各日軍高級將領。同時，讓廖到南京后聯系一個叫易順金的藥材店老板，而到武漢后會有人跟他接頭配合行動。

關于處座的各種懷疑，沈晗向廖思成透露了一二。

戴笠會見朱子宇，命他派人跟著廖思成去南京，實施第二套反“櫻花計劃”方案，必要時可除掉廖思成以防暴露更多潛伏人員。戴笠的命令給朱子宇一個很好的借口，他隨即下達了除掉廖思成的密令。

廖思成乘船離開重慶。早已盯上他的章佳琳也跟隨著上了船。

廖思成在武漢碼頭遭到朱子宇派來殺手的襲擊，被前來接應他的方天翼搭救。兄弟二人驚喜萬分。

方天翼看到廖思成身邊女學生裝扮的章，起了疑心，但廖思成則不置可否。章佳琳告訴廖思成自己要去上海參加抗日鋤奸隊，希望能跟廖思成搭伙走一段。