1950年6月，朝鮮戰爭爆發。中國的抗美援朝志愿軍也應朝鮮政府請求開赴作戰前線。沈安鐵路系統作為東北的重要運輸樞紐，成為敵特分子破壞的重要目標，形勢非常嚴峻。上級要求安東市公安局特別行動處處長鄭新民組織成立反特精英小組，以保證沈陽鐵路的安全。哈爾濱公安局的偵查員韓立冬，也在此名單之內。

韓立冬登上了開往安東的606次列車，前往安東市公安局報到。在火車上，他因圍棋結識了國民黨保密局遼東站的特派員周春山。周春山對外聲稱自己是一名中醫，剛剛收購了安東的一間藥房。他與韓立冬兩人在車上一邊下圍棋，一邊打發時間。

韓立冬無意中撿到了一條紅圍巾，好心地送還給失主。而這條紅圍巾的主人就是牡丹江火車站派出所的指導員劉玉娥。兩人此時雖還不相識，但韓立冬對劉玉娥的第一印象非常深刻。

突然，正在行駛中的火車遭受到了炸藥的攻擊導致出軌，車廂內頓時一片混亂。韓立冬和周春山并無大礙，可劉玉娥卻受到撞擊暈倒了。匆忙之間，韓立冬把昏迷的劉玉娥托付給周春山照顧后就返回現場尋找證據去了。

韓立冬與得到消息后趕來偵查現場的鄭新民和安東市公安局特別行動處組長朱定軍相遇。根據從現場找到了一枚日本97式90毫米迫擊炮彈片，韓立冬推測在列車經過時，有人在附近的老龍山上用迫擊炮引爆的炸藥。三人來到山上找到了作案地點，并推測出兇手肯定是一個力量非常而且受過專業訓練的人，而且附近肯定存有日軍的秘密軍火庫。

與此同時，周春山跟著劉玉娥的救護車一起到達了安東市，與國民黨保密局遼東站的站長吳孟林接上了頭。周春山懷疑是吳孟林制造了爆炸案，但此事非吳孟林能力所及，推測可能是國民黨遼東站站長孫正義所為。周春山立刻回憶起當年孫正義之所以能當上遼東站站長，靠的是偽滿洲國的少校情報官獨狼，據說這個獨狼掌握了關東軍為了對付蘇聯紅軍修建的秘密軍火庫，此人的手上有一個狼的紋身，只接受孫正義的單線領導。周春山由此推斷秘密軍火庫可能真的存在，馬上命令吳孟林著手調查火車被炸出軌是否乃孫正義和獨狼所為。

韓立冬還向鄭新民匯報，他在508次列車上一直跟蹤行蹤可疑的國民黨遼東站站長孫正義至大東鎮，發現了特務窩點并擊斃了特務頭子孫正義。可孫正義在遼沈戰役的時候就已被我黨擊斃了。事出蹊蹺，鄭新民決定向上級反映此事。經過調查，韓立冬打死的“孫正義”其實是我方為尋找日軍秘密軍火庫而打入敵人內部的同志王守成，他的未婚妻就是劉玉娥。

韓立冬得知真相后懊悔不已，主動和鄭新民來到劉玉娥養傷的醫院承認錯誤。劉玉娥一時無法接受這個噩耗失聲痛哭，而韓立冬也被關進了禁閉室，要求詳細寫下事發經過。再次回憶起了失手打死王守成的整個經過，韓立冬仍然搞不明白他作為臥底人員，為什么會對我方人員開槍，而韓立冬在王守成身邊找到的一枚鑰匙也不知到底有何用處。

為了調查近期出現的這些意外事件，鄭新民按照上級要求設立特別行動小組，由戰斗經驗豐富的劉玉娥擔任組長，搭檔就是破案經驗豐富的韓立冬。兩人雖然都對這種安排很是無語，但劉玉娥還是從大局出發，暫時摒棄掉了個人恩怨，接受了這個安排。