1940年，年轻的医生唐承昌向金南植介绍了自己的女友沈璇青。善良的日本人石田太郎对1644部队拿中国人做实验这种残忍做法不满。1644部队的负责人川本四郎得知已经有人在注意他们的秘密行动。

上海地下党方面获悉“虎烈拉”即霍乱病，将揭开这个秘密的重大任务交给了地下情报人员沈璇青。石田太郎因为背叛日军被处死。唐承昌无法说服女友跟自己一起离开上海。这边，川本四郎指挥日军在浙江省衢县投放“虎烈拉”。

川本四郎得知衢县爆发疾病狂喜。我地下情报组织查明川本四郎便是制造细菌战的罪魁祸首，秘密下令消灭川本四郎。

川本四郎躲过我方攻击。日本人对中国实施细菌战的消息像炸弹一样传开来，引起各方高度注意。我方得知偷袭川本四郎的行动失败，负责人老方布置沈璇青继续获取情报。

　沈璇青受命拜访“干娘”，即上海闻人黄英侯的爱妾。黄英候得知被捕的杨正刚有可能会把自己供出来。日军开始怀疑川本四郎的弟弟平野有背叛日本的行为。

美国地下情报人员肯特被日军逮捕并打伤。金南植仇恨日本人，与平野发生冲突。日军用非常严酷的手段审讯肯特。沈璇青将肯特被捕的消息透露给谢尔盖。