1937年冬季,淞沪会战爆发,国民党29军失利,上海被日军占领。虽然租界仍由西方国家控制,但上海仍成为美、日以及共产党、国民党四方暗中争夺情报的战场。此时,大富豪童执中为他的大女儿童寒云与洞井(姬麒麟饰)弟子东野太郎(吴毅将饰)举办了婚宴,此事实为洞井“以华制华”政策的产物。为了达成此次联姻,洞井还收下了童执中的二女儿童秋林(于承艳饰),并将她培养为双面间谍。与此同时,在宴会中一宗神秘的军火交易举行,国民党情报误判,导致军火贩子罗朗尼惨遭杀害,机密文件也被盗。此事传到延安情报总部,引发了一系列动作。日军宪兵队长松本召集高级军官宣布最新命令,接受日本军方派遣的特务组织“樱花小姐”的领导,同时撤消对童秋林的跟踪和监视。此时,军事情报局局长受命调查此事,一场惊心动魄的斗争即将展开……