一九三九年，北平。占领北平已经两年的日本鬼子此时正在筹划一项罪恶阴谋，启动代号为“1855”的行动计划，企图在北平建立一个秘密的细菌武器试验基地，把罪恶的细菌战由东北扩展到华北，由北平推向全中国。道高一尺，魔高一丈。中共北平地下党组织针对日本鬼子的罪恶计划，立即启动了代号为“夜来香”的行动计划，揭露，阻止，粉碎日本鬼子的阴谋。危急时刻，一名叛徒出卖了城南区地下党组织，以闻达英为首的八名地下党员被逮捕，惨遭日寇屠杀，并被曝尸示众。地下党员赵依娜目睹了这惨烈的一刻。日寇北平特高课课长松井男一，一直要寻找一名叫“老刀”的地下党员骨干，他命令叛徒贺家兴继续在地下党组织中潜伏，要抓到“老刀”，确保“1855”计划万无一失。地下党员许马奉命到郊外的塔庙去同地下党员康力接头，他的身影一直在贺家兴的监视之中。当他攀上塔顶层，等待他的，却是康力黑黝黝的枪口。康力向许马宣布了党组织严惩叛徒的决定，并向许马出示了他作为叛徒的证据——几张许马与伪警局局长黎世昌见面的照片。许马竭力表明自己不是叛徒，说自己是叛徒的人才是真正的叛徒。此时的解释似乎都是徒劳的，因为面前的康力只负责执行命令。另一名地下党员马超突然出现在塔庙外，贺家兴眼看自己就要败露，急命日本特工山本上去干掉马超。许马对康力表示，被动服从组织上的决定，希望抗战胜利后，组织上要为自己澄清冤情恢复名誉，他按下了康力的枪口，说自己会从塔上跳下去，让康力节省几颗珍贵的子弹去打日本鬼子。康力疑惑了。山本必欲置马超于死地，刺伤了马超，马超以顽强的毅力，将山本刺伤后踢下了塔庙。就在许马刚要迈过塔庙栏杆的时候，马超出现了，宣布许马不是叛徒。山本挣扎着来到贺家兴面前，命令贺家兴快送自己去医院，而贺家兴送山本的，是致命的一刀。贺家兴出现在走出塔庙的许马康力面前，声称自己也是来救许马的。特高课课长办公室内，秘书杏子熟练地工作着。松井等人走出办公室，杏子立即关好门，把一柄拂尘放到窗台外，打保险柜，从袖中掏出微型照相机，飞快地拍摄着“1855”行动计划。松井看到了那柄拂尘。女特工丸子向他报告，有地下党特工在特高课内部活动。松井立即返回办公室，看到的，是仍在埋头工作的秘书杏子。松井命令搜身，但从杏子身上并没有发现武器。老奸巨滑的松井亲自搜查杏子，从她袖口里，搜出了那台微型照相机。杏子推倒了松井，跃上窗台，踢掉了拂尘，高喊了一声“替我报仇”，飞身跳向楼外。就在这时，日本特工小野的枪响了，杏子当场壮烈牺牲。前来接头的赵依娜目睹了这个壮烈的时刻，隐身离开。松井料定有来接头的人就在附近，命令严密搜查。一辆小轿车开到路口，车上下来两个目光坚定的人，两只枪口对准了日寇，一连串子弹射向敌人。松井小野等人措手不及，急忙还击。枪战中，对方一人左臂中弹。轿车飞驶离去。马超被许马送进医院手术，两名刚刚袭击日寇的不速之客闯进手术室。许马认出其中一人竟是自己黄埔同期同学沈啸飞，老同学相见，百感交集。大夫急忙令护士为伤者尚良消毒。小野认定刚刚负了枪伤的人会在医院，率日兵到医院搜查。许马等人扮成医护人员，在手术室里默默站立。小野未发现破绽，率众离去。沈啸飞在国民政府地下情报站作站长，跟许马相约，国共合作，互通有无。赵依娜回到自己任家庭教师的三岛公馆。与三岛的交谈中，她牢牢记下了三岛打开保险柜时的每一个步骤。夜晚，地下党书记庞贺年向许马介绍了赵依娜，并向大家宣布了组织上的决定，启动夜来香行动计划，彻底粉碎日寇的1855。赵依娜准备给三岛的女儿良子上课，一直暗中追求三岛的丸子突然出现在公馆院内，枪口对准了赵依娜。赵依娜临危不惧，自如应对丸子的盘问。丸子未发现破绽，只好眼看着赵依娜平静离去。