故事發生在1935年，日本的侵華戰爭已經開始，他們火速占領了東三省，公然違背國際法，在中國研制和使用細菌武器，進行細菌戰，毒氣戰，拿活人做試驗標本，進行活體解剖，在中國犯下的罪惡罄竹難書。日本人在中國東北建立偽滿政權，全面加強政治統治，經濟掠奪，文化奴役，使東北3000多萬的同胞慘遭涂炭。在這樣惡劣的背景下，中共人士以及抗日武裝力量從未停止過戰斗，他們憑借堅定的信念，為了拯救國家的命運前赴后繼，死而后已。一個個驚心動魄的生死較量就在東北的白色恐怖中拉開帷幕。

愛國海外歸僑醫學博士陳佳影（陳數 飾），共產黨忠實的信徒，也是高級偵緝專家，這次她受黨中央指派，來東北調查日軍的細菌實驗基地，她來到東北地下組織的聯絡點，發現這里的通訊設施早已被毀，黨組織成員全都遭遇不測，地板上布滿血跡和空彈殼，看著慘烈的現場，陳佳影留下了淚水。

為了追查一批即將流入民間的鴉片膏，黑瞎子嶺土匪的二當家王大頂（雷佳音 飾）下了山，來到城里他還特意去見見自己的情婦金花。畢竟是土匪出身，王大頂匪性不改，此刻他正吊兒郎當的和金花你儂我儂地唱著東北二人轉，正當兩人“激情難耐”的時候，王大頂在床上發現了一塊陌生的男士手表。正準備給金花點教訓，忽然聽見隔壁一聲脆響，一個人從窗戶內被直接拋了出去，當場死亡，玻璃碎片炸了一地，另外一個人從一樓出口跑了出去，后面的警署窮追不舍。意外情況出現，王大頂立刻拿起衣服走了出去。

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陳佳影在火車站與地下工作者老馮對上暗號后帶他離開，陳佳影告訴老馮東北的地下組織已經遭到徹底破壞，他們走到大街上。憲兵隊的警長竇仕驍（李光潔 飾）抓到一名嫌疑人員，幾個警員兇狠地圍著一個人拿著警棍對他拳打腳踢，日本便衣隊的石原隊長為了追查一名攜帶重要證據膠卷的文編輯讓竇仕驍協助調查，竇仕驍一口答應。大街上忽然出現了很多便衣和巡警讓陳佳影和老馮提高了警惕，兩人開始分頭行動，陳佳影說在和平飯店匯合。此時大街的另一邊王大頂正在和下人們一起喝羊肉湯，看到匆匆出現的竇仕驍，王大頂嚇了一跳，他曾為了錢綁了竇仕驍的老婆，害竇仕驍借了高利貸，現在還被高利貸追，為此竇仕驍發誓一定要親手宰了王大頂，這次冤家路窄，王大頂很是心虛。他縮手縮腦，憲兵隊還是朝向他的方向走來，王大頂掀翻了桌子，他想制造混亂趁機逃跑。老馮并不知情還以為憲兵隊是針對自己而來，他掏出了手槍，因為寡不敵眾，受了槍傷。日本的石原隊長很詫異，他要抓的是文編輯，而這個人竟然突然從人群里沖過來并且開了槍，他把奄奄一息的老馮送到醫院治療，想查個究竟。

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陳佳影和王大頂為了躲避追查，一前一后上了公交車，陳佳影為老馮的安全擔心不已。此時公交車的另一側，王大頂對這個風姿綽約，氣質迷人的女人吸引住了，他輕輕靠過去，這個女人身上散發出來的獨特香味更是讓王大頂陶醉不已。看著她在和平飯店下了車，王大頂也跟了過去。在推門的一剎那，陳佳影迎面碰上了日本高級軍官香鳩將軍，眼神的慌亂讓香鳩將軍有所懷疑，王大頂適時地出現了，還幫她打了掩護，讓陳佳影順利脫身。

王大頂回憶起來了，當時受到槍擊的老陳和陳佳影一開始是在一起走的。為了向美女套近乎，王大頂也謊稱自己是共黨，但沒有逃過陳佳影的眼睛，陳佳影一語道破。為了不出意外，陳佳影立刻和這個莫名身份的男人劃清界限，讓他走人。

王大頂利用一把小小的掏耳勺順利地打開了一間會議室的大門，正當他為自己的雕蟲小技沾沾自喜時，轉身發現身后是一大屋子的日本憲兵。之前是為了躲避幾只狼，現在卻闖入狼窩。正在開會的日本憲兵聽到響聲紛紛轉過頭來，寒氣滲進了王大頂的每個毛孔，王大頂腦洞大開，謊稱自己是香鳩將軍特派的設計師，現在專門來這里改進一下裝修風格。因為有香鳩將軍做幌子，王大頂瞞天過海的糊弄了過去。

王大頂來到大廳，和平飯店已經全面戒嚴了，想出去已經變的不可能。他看到酒店前臺，陳佳影已經遇到了麻煩，警長竇仕驍發現她一個人卻開了一間雙人套房，他正在盤問陳佳影的丈夫什么時候來，剛好也解決了自己的住處問題，王大頂又順水推舟做了陳佳影的丈夫。兩個人配合默契的進了客房，陳佳影在衣柜里發現了日軍正在通緝的文景軒編輯，這下三個各懷目的的人全都聚集一塊了。文景軒說自己身上的膠卷就是日軍防疫部活體實驗的記錄，一個良心的中國士兵把他救了出來，希望他把膠卷帶出去，有朝一日把日本犯下的滔天罪行公布天下。

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門鈴響了，巡警房的警察來搜查房間，陳佳影把文編輯藏了起來，故意和王大頂演起夫妻內訌以制造混亂。竇仕驍走上樓層，士兵向他匯報一名叫內爾納的法國人拒絕接受檢查，竇仕驍皺了皺眉，讓手下狠狠地揍了這個法國人一頓，并告訴內爾納，在他管轄的地盤一切都是他說了算。