在抗日戰爭的大潮中，日本軍官阿部正南與汪精衛秘密會談，要簽訂一份秘密協議在立新政府，重慶政府為了阻止汪精衛的賣國行徑組成了一個除奸小隊，代號為魚刺行動。陳璧君勸汪精衛簽字，說這是他唯一的也是最后的一次機會與將介石抗衡的機會了，汪精衛還在猶豫。女子特遣隊的魚刺行動小組組長賈正向隊員們宣布任務，趁汪精衛與日本人會面時實施刺殺行動。趙濱鵬來找戴笠，向他匯報魚刺行動小組的情況，小組里一共是十二位女子，為了保密，隱去了他們自己的名字，用《紅樓夢》中的金陵十二釵的名字為她們命名的。

行動小組干凈利落的打死了門口的哨兵，來到日本人與汪精衛談判的地方，她來們秘密的來到樓上，日本人與汪精衛正在簽字，在一個房間里她們遇到了一個鬼子，為了不打草驚蛇，她們用刀殺死鬼子，戴笠叮囑趙濱鵬如果刺殺任務失敗，為了保密，所有隊員將殺無赦。特遣隊員順利的殺死了房間里簽字的人，其實那些人都是替身，并不是真正的鬼子軍官與汪精衛。她們走到門口，被埋伏的鬼子包圍，鬼子讓她們投降，并且拉出來抓住的一兩隊員，這兩名隊員用唇語告訴大家打爆她們兩個人身上的自縊炸彈，這樣才能讓其它人沖出去，鬼子先開槍了，雙方展開了激烈的槍戰，鬼子人數眾多，又是事先的所準備，所以他們的戰斗力是很強的，她們冒著槍林彈雨搶了一輛鬼子的軍車，終于沖出重圍，賈巧為了掩護大家走，自己打爆了身上的自縊炸與鬼子同歸于盡了。鬼子指揮部隊讓一定在這些特遣隊回到軍統之前截住她們。

鬼子發現了三位犧牲的特遣隊員身上的玫瑰刺身。特遣隊員們撤回到了河邊約定好的接頭地點，可是剛看到船，船就爆炸了。她們只得別尋出路。

汪精衛聽了鬼子的安排，讓一個鬼子替身替他去參加酒會，為了保證他的安全。

特遣隊員們逃到了荒地里，她們都覺得自己是中了圈套，如果真的是圈套那么她們殺死的就不會是真的汪精衛。戴笠叮囑趙濱鵬這次行動失敗了，所以所有參加行動的人都要殺死滅口。鬼子包圍了所有隊員，大家分頭突圍。史萬春代號老槍受命去參加歡迎汪精衛的酒會。妙玉受傷了，被藏在了草叢里，其它的隊員們分散殺鬼子。她們依靠草叢的隱避與高超的身手殺死了很多鬼子，當她們打跑了鬼子回來找妙玉時，卻發現妙玉不見了。

趙濱鵬接到了特遣隊有隊員回來的電話，他馬上去審問回來的隊長王鳳，隊長王鳳說自己沒有殺身成仁是為了要找到這次行動的內奸，要為死去的姐妹報仇。趙濱鵬向戴笠匯報，戴笠說這些人中一定有內奸，所以為了保密要氫回來的人都給秘密處決了。趙濱鵬帶著林黛和王鳳來到郊區準備處決時被王鳳挾持然后跑掉了。戴笠下命令對十二金陵幸存者進行誅殺。

共產黨收到情報說已經救了針刺行動中幸存的人，并且正在安排她們去上海。戴笠知道了特遣隊的女孩都要去上海的消息。