解放初期的北京，特務活動猖獗。某國民黨特務為了得到發車時間，用堵煙道的辦法使被害人余華一氧化碳中毒身亡，他將得到的發車時間交給上級，并且推測這就是毛澤東北上蘇聯的發車時間，保密局特務想做下一樁驚天大案。王黎生和楊誠到了案發現場，兩人為被害人余華做了尸檢。

尸檢需要等待結果，王黎生爬到余華家的房頂打算查看煙道，叮囑楊誠扶著梯子。殺人的特務遠遠地在早餐攤上看著他們查案，引起了楊誠的懷疑，但沒追到特務反倒把王黎生一個人扔在了屋頂上。楊誠回去的途中遇到了張漢超，兩人探討了案情。回到局里，王黎生氣不打一處來，下午的全局大會考勤，給楊誠計了一個缺席。

北京站的特務加緊了活動，殺害余華的特務李參謀和保密局行動隊長見面，兩人的舉動引起了街道大媽的警覺。公安部情報科屢次截獲敵特的電報，開頭都用了代號049，周副局長再次讓張漢超負責此案，張漢超和楊誠來到余華被殺的現場，而王黎生已經把化驗結果告訴了張漢超，張漢超準確地判斷出了特務的行動手段。

張漢超和楊誠在早餐攤上打聽出王貴在余華死亡當天撿了一件棕色的外套，二人順藤摸瓜找到了王貴，但王貴死活不承認自己撿了衣服，二人無法，只得分頭調查。特務李參謀和其上司頗有愛慕，上司也利用美人計控制李參謀，李參謀得知公安局在調查余華死前接觸過什么人，打算主動自首，以擾亂公安的偵察方向。

經過走訪調查，楊誠和張漢超分別有了收獲，王貴被排除了殺人嫌疑，但恐怕還是窩藏了那件和殺人有關的外套；李參謀李榮被發現與死者余華有過接觸，漸漸進入了公安的視野。但就在此時，掩護身份是水利部工作人員的李榮主動報案，稱有人想借用他謀害水利部長，張漢超及時上報以后，被指派保護傅部長，而李榮說話顯然前言不搭后語，也被留在了公安局。

北京站的特務得知李榮按計劃去報案，也做好了準備。張漢超從水利部回來，立刻投入了調查，但他和楊誠、李榮三人再次趕往招待所時，李榮被埋伏的特務用狙擊槍故意打傷，楊誠保護李榮，張漢超一個人去追特務，但在大街上跟丟了。