政委非常严肃和紧迫地向雷震和乔曼等人传达刚刚收到的情报，他告诉他们日军正准备实施细菌毒气战，日军一个叫伊藤的毒气专家正在哈尔滨做毒气试验，现在试验马上就要成功。所以组织决定派雷震和乔曼带领一支特别行动组赶赴哈尔滨，在伊藤实验成功之前消灭伊藤，销毁所有的实验资料。
雷震建议为了不引起敌人的注意，行动小组最好分成三批行动，由他和乔曼一组。三组人到哈尔滨后在滨城老客栈会合，到时再与当地的地下党联系，和他们联手开展行动。
雷震和乔曼假扮成新婚夫妻赶到哈尔滨。雷震看着笑靥如花美艳动人的乔曼，非常享受他们扮成夫妻的感觉。他们入住到哈尔滨的地下联络客栈后，见到了哈尔滨的地下党联络人，竟然是王红云。王红云看到雷震也有久别重逢的激动。
此时哈尔滨日军特务机关的机关长收到情报，称八路军地下党已经赶到哈尔滨，准备破坏伊藤的毒气试验和销毁试验资料。他非常疑惑如此高度的机密八路军是如何得知。他把目光投向了屋外正在喂鸽子的自己秘书幸子身上。他让自己的副官吉野配合自己观察一番。
机关长故意把一份标注机密的文件放在办公桌上，然后他命令幸子帮自己收拾文件，而吉野则躲在门外观察幸子的表现。幸子不知他们的试探，她在发现机密文件后稍作迟疑并没有打开，而是装作若无其事的样子做着份内的事情。
此时电话响起，伊藤兴奋激动地告诉机关长，自己的毒气试验已提前成功。机关长非常高兴，决定在两天后送伊藤回国，让他将实验结果上报经专家组论证后正式投入战场使用。机关长马上展开会议，下令让特务机关一定要确保伊藤回国前这两天的安全。幸子不动声色地做着会议记录。
幸子回到自己西城二十九号的住所后，马上让自己的助手晓燕发报，把伊藤试验成功和两日后回国的重要情报告知地下党。晓燕马上通知了王红云。谁知此时机关长吉野正带着侦查车在幸子住所附近甄别异常电台信号。
原来他们虽然发现幸子没有偷看机密文件，但在机关长开会宣布伊藤毒气试验成功时，与会所有人都欢呼雀跃，唯独幸子不动声色。她的表现过于异常。所以，机关长命令吉野检测幸子住处附近的有没有电台信号。吉野检测到信号后马上向机关长汇报，谁知他出去见伊藤了。吉野只好次日汇报。
次日副官看到幸子的表情有些古怪，幸子意识到机关长极有可能对自己生疑。果然，她准备外出时却被门口守卫阻拦。