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……