1945年3月的一个夜晚，国民政府的特工吴天良由南京来到上海。他此行的目的是和一名代号“田鼠”的特工接头，交接一份机密情报，代号：智齿。但是，他一下火车就被日军特高课机关长饭冢逮捕，面对酷刑，吴天良叛变了，供出了“田鼠”。

在抓捕“田鼠”的过程中，“田鼠”被击伤，从而被牙医王天桥搭救。在这之前，“田鼠”将机密胶卷吞进了腹内。于是饭冢威逼王天桥当即剖腹，从“田鼠”胃中取出了胶卷，后者因此失血死去。

惊魂未定的王天桥找来了小兄弟、《远东日报》的摄影记者李言商量。突然发现，自己口袋里竟然还有一个胶卷，这才明白过来：原来刚才“田鼠”吞下去的胶卷是假的，这个才是真的！这让好奇心极强的李言误以为王天桥是八路的地下人员。

翌日一早，军统上海站的老于也来到了王天桥诊所。昨晚的事他是目击者，于是就以为王天桥是“田鼠”的下线，赶来接头了。面对老于的暗号，王天桥一头雾水。

就在此时，饭冢带人赶到了，日军已经破译，昨晚获得的那个胶卷是假的。饭冢对王天桥引起了怀疑，逼得后者只能拔掉了老于的一颗好牙。王天桥意识到，事情麻烦了！

一个月后，从北平来的火车上走下了一个貌似“田鼠”的男人。此人叫潘慎之，是一个失业的中学地理教员，来上海修钟表。但是他一下火车，就引起了中共的地下组织的注意。

原来，“田鼠”是中共潜伏在军统内部的一张王牌。他们得到的情报是“田鼠”已经牺牲，怎么事隔一个月又突然露面了呢？难道他叛变了？这个情况必须尽快搞清楚。

潘慎之在平安里租了一处寓所，房东叫阿金。女人原以为做成了一笔生意，没想到却惹了一身麻烦。为了搞清真相，中共地下人员老张通过阿金来了解她的房客身上是否有受刑的痕迹。弄得潘慎之不知所措。

其实中共的人也没有见过“田鼠”，只有一张照片。但是“智齿计划”是最高机密，事关国家利益，如果不弄清“田鼠”的真相，后果便不堪设想了！

这天，潘慎之来到王天桥诊所看牙，后者大吃一惊，以为他就是一个月前的那个“田鼠”，今天是来取胶卷的。可是，偏偏此时饭冢又来了。无奈之下，王天桥只好将潘慎之迷晕，藏到了楼上，险些闹出了乱子。

王天桥找来了李言商量对策，上楼一看，潘慎之已经溜走了。而此时，军统上海站的马德才也得到了戴笠的密电：“田鼠”活着，必须尽快找到！

躲过一劫的潘慎之回到寓所，这才发现自己的怀表落下了，误以为王天桥是借行医打劫。于是就去菜市场雇了一个屠夫黄四做帮手，前来讨要。王天桥交出了怀表，但怎么也无法相信，一个肚子切开了人会奇迹般地活下来，而且还看不见伤口。

此时，中共、军统都已经盯住了潘慎之，都想尽快查清真相。这天晚上，王天桥的太太陈丹凤从外地回来了。她感觉丈夫有心事，便一个经地打听。王天桥不想把太太牵扯进来，就随便把以前诊所发生的事敷衍过去，但是陈丹凤并不相信。

还是这个晚上，一位叫白露的女大学生找到了李言，并邀请他一起喝咖啡。还是单身的李言误以为受到崇拜，于是便夸大其词谈起了那晚在街头拍下“田鼠”照片的经历，却不知这个白露也是军统上海站的特工。她就是想通过李言来寻找“田鼠”的下落。

此时，戴笠的密电又来了，这回是认为“田鼠”叛变投敌了，必须立即除掉，可问题是，他们一时还找不到“田鼠”，只能寄希望于白露了。

一连发生的事都让潘慎之困惑不解，他决定离开平安里这个是非之地，但是，刚一出门，就被人用枪抵住了腰！

原来绑架潘慎之的，是中共地下组织。他们需要当面审问，以便查清真相。可是经过审讯，负责人老徐突然感到，面前这个人除了相貌和“田鼠”相似，就不像是两个人。是杀是放，一时还拿不定注意。只能暂时将此人秘密控制起来，并约法三章。

王天桥突然想起，“田鼠”在被捕前曾在他耳边嘀咕了一句：去照相馆。于是，他就和李言一起查巡。但是他没想到，太太陈丹凤一直在暗中监视着他，还以为他有了外遇呢。

回来的路上，王天桥正好遇见了刚刚被送回来的潘慎之，于是就知道了老潘住在平安里11号。

终于有一天，王天桥在“新亚照相馆”对上了暗号，心中大喜过望，可以放心地交出胶卷了。可他万万没有想到，这个照相馆的老板就是叛徒吴天良。

这家伙当即就暗地里给饭冢去了电话，并在茶壶里放进了迷魂药。但是，吴天良怎么也不会想到，他的这些伎俩全被暗中监视的陈丹凤看得一清二楚。陈丹凤果断出手，救出了险些被捕的王天桥和李言。

事到如今，王天桥只能从实招来。陈丹凤是一个敢作敢当的女中豪杰，父亲是冯玉祥的部下，算得上是将门之后。面对这种局面，她提出，必须尽快除掉吴天良，王天桥顿时就傻了！

于是，第二天王天桥就带着李言来到了平安里11号，再次见到了潘慎之。费了一番口舌，总算是把事情的来龙去脉搞清楚了。可是偏偏这个时候他们遭遇了日军的巡查，这些日子，日军和吴天良的人都在寻找王天桥。

李言出门慌忙应对，却把装有胶卷的火柴盒给弄丢了！他们四处寻找，连垃圾箱都翻了个遍。这情形又恰好让阿金无意中看见了，就觉得这几个男人行动诡秘，女人偷听了男人的谈话，一听“杀人”，就吓得赶紧躲开了。

这三个胆小如鼠的男人结成了同盟，还制订了一个代号“九斤半”的行动计划，就是雇请屠夫黄四用板斧除掉吴天良。深夜，王天桥回到家里，向太太报告了这个计划，陈丹凤很是不屑。但她认为，除掉吴天良的事情不能再拖了。

李言打探到了吴天良的秘密住所，就住在霞飞酒店。潘慎之再次找到了黄四，谎称生意来了，后者大喜。之后，潘慎之来到王天桥诊所，约定今晚就开始行动。王天桥答应了。夜魔降临，王天桥告别了太太，准备行动了。可是他一动身，陈丹凤就很不放心，于是就暗中跟踪而来。

几杯酒下肚，黄四满口答应。今晚夜半三更就是行动的时间。可就在这个晚上，发生了一件意想不到的事情。躲藏在霞飞酒店的吴天良差人去为自己找一个小姐，偏偏就看上了在弄堂口等候一夜的陈丹凤。就这样，陈丹凤被带到了酒店，她很快就认出了面前这个无赖，就是那天在照相馆被自己用花瓶砸到的那个叛徒！但是，此时不能惊慌，必须先行缓兵之计……

王天桥、潘慎之、李言，带着黄四摸到了霞飞酒店的后门。可是事到临头，这家伙便溜之大吉。无奈之下，只能由李言先上去看看情况。谁料李言刚上楼，就被暗中的便衣用枪顶住了。幸亏陈丹凤已经制服了吴天良，出来为李言解了围，这才化险为夷。

三个男人被陈丹凤带回来狠狠教训了一番。陈丹凤这才说出今晚的情况，她用花瓶砸晕了吴天良，并且还缴获了一把手枪。这个英雄壮举激励了大家，于是这几个平民百姓决定成立一支自发的抗日武装，按照八路军的做派，选举陈丹凤为首长。