张汉超四人分成两组，王黎生和李文蕾先从窗户跳下，杨诚和张汉超将破门而入的四名特务击毙，随后也从窗户跳了下去，杨诚弹无虚发，但大街上的特务众多，张汉超机智地向天撒了一把钱，乘着混乱和杨诚逃离了现场。刘志强得知四人都逃了大为光火，命令将人的相貌画下来进行全城缉捕。在此同时，中央社会部知道张汉超行踪的暴露是因为东北局内部出了奸细，正全力抓捕。

东北局放出了一条假消息，借机使特务暴露，轻而易举地将潜伏在总务科的国民党特务抓获。南京方面，张汉超四人躲在仓库里，由没有暴露身份的王黎生和李文蕾在刘志强家门口蹲守，但一无所获，张汉超分析出刘志强一定是和顾菲菲住在一起，打算跟踪刘志强的去向，而潜伏在保密局的张岚，发现刘志强每天都坐着同一辆车下班离开。

张汉超四人每天固定时间都跟踪刘志强，但每次刘志强总要变换行车路线，张汉超现在只能确定顾菲菲住处的大概位置。刘志强和顾菲菲见面，顾菲菲抱怨整天躲着，出主意让刘志强想办法引出四人进行抓捕，刘志强点头同意了。而就在这时，张汉超收到了新消息，刘志强要和顾菲菲在大三元酒家吃饭，他认为这是一个不可多得的抓捕时机。

张汉超去大三元酒家详细看了场地，又在酒家对面包下了一个房间，与南京地下组织详细制订了行动计划，确保万无一失。然而此时的刘志强已经用自己和顾菲菲作饵，在大三元酒家附近布下了天罗地网，他不仅要抓住张汉超，还要连带打击南京地下党的全部势力。晚上他把这些计划告诉顾菲菲时，顾菲菲却表示了担心。

张汉超和杨诚对于陷阱一无所知，行动当天守在对面的旅馆。保密局里，张岚得知了此次行动是一次阴谋也是心急如焚，但保密局当天封锁了人员进出，她巧妙地利用同事孩子生病将消息传递了出去。李文蕾在监听电话里觉得保密局有异样，她到了约好的旅馆却不进去，在窗外秘密地将情报传递给了张汉超，又在大街上机智地拽出了正要进入旅馆的王黎生。

李文蕾二人佯装在酒家点餐，张汉超见到两人行为奇怪，正在犹豫间，刘志强和顾菲菲下了车，杨诚急着动手被张汉超制止，经过悉心观察，张汉超发现了可疑，紧急将一切行动取消。刘志强带着大队人马回到保密局，一个个垂头丧气。

保密局的行动取消，而且也查不出是否情报泄露造成的，刘志强的上司琢磨再三，打算让他带着保密局的精英力量赶赴上海，既可以保得平安，又能离开南京再次想办法钓出共产党。另一面，张汉超他们得知了这个情况，决定无论如何也要在南京抓住刘志强。此时的刘志强和顾菲菲明明生活在自己的地盘里，却有些惶惶不可终日之感。

张汉超几个人和南京地下党撒开人手到处打听顾菲菲的下落，最终确定了一小片地区，张汉超和李文蕾装作兄妹拿着顾菲菲的照片终于打听出了她的住处，但此时耐不住寂寞的顾菲菲独自去了菊花展，张汉超紧急部署，在顾菲菲离开时，扮作车夫的杨诚拉着她到了一处偏僻的所在，等顾菲菲反应过来，已经被专案组四人用枪顶住了脑袋。

专案组押着顾菲菲来到了她的住处，但是张汉超几人并不知道狡猾的刘志强和顾菲菲订好了预警信号，顾菲菲装作生气打翻了鸟笼，而这时的刘志强从院外看到鸟笼没有挂在原处，转身就跑，杨诚奋力追赶也没来得及。第二天，刘志强颓丧地去见自己的上司，上司决定这几天给他最高级别的保护，并且让他立刻前往上海。

南京地下党的人守在保密局的门外，但保密局对刘志强的保卫森严，无从下手。眼见刘志强几天后就要离开南京，张汉超决定在半路动手，但南京去上海的交通实在太方便，根本无从知道他要怎么到达上海。保密局的张岚和总务处的人聊天时，恰巧得知了刘志强将坐汽车离开。

张汉超找到了南京市委的陈书记请求帮助，陈书记详细询问了他准备将设伏地点放在何处，张汉超指定了一条路中间的白虎山，陈书记随即让他放心，她可以保证让刘志强走上那条路。刘志强收拾行李离开，当车开出了南京地界，前面的一座大桥被当地的游击队炸毁，刘志强心中生疑，不敢久等，果然走上了张汉超设下埋伏的那条路。

隐藏在卡车中的张汉超等人得知这一消息兴奋不已，他们将卡车横在路的中间装作车坏掉，专心等待刘志强上钩。刘志强逃出了南京，心里有点儿志得意满，向往着在上海过人上人的生活，路遇坏掉的卡车，虽然心里起疑，还是赶紧让司机下车帮着清出路来。但他不知道的是，抓捕他的这张网正在一点一点地收起来。

刘志强久等司机没有回来，心里暗知不对劲儿，从腰间摸出枪打开了车门。此时张汉超和杨诚躲在车后，见刘志强下了车，从左右两边暗暗包围，猛一进身将刘志强的枪打掉在地，牢牢地按在了车上。刘志强和顾菲菲被捕，一路押回到了滨江，在公审大会上被宣布死刑，立即执行枪决。专案组四人终于破获此案，一起到祁振江的墓前敬献了鲜花。

一九四九年新中国成立，公安部正式挂牌，专案组各个成员也分散在部内各个处室工作。此时的上海，特务活动极其猖獗，副市长也收到了夹着子弹的威胁信。公安部决定整束上海的特务，周局长找来了张汉超四人，让他们立刻奔赴上海执行任务，随后让王黎生单独在办公室里留下。

这一次去上海，是由周局长亲自带着张汉超四人同行，王黎生大包小卷拿了一堆箱子，惹得杨诚又是嘟囔了半天。五个人一到上海，张汉超谁的假也不批，让他们专心致志地看案卷分析情况。张汉超在外面买东西时，巧遇了当天给副市长送去威吓信的邮递员，对案情开始有所琢磨。

回到办公室，张汉超见到了邮递员当天送来的那封恐吓信，发现了信封上有折叠过的痕迹，他连忙追问当天送信那个邮递员的地址，自己一个人到了酒馆点了菜，请来了那名邮递员吃饭。张汉超谎称自己是记者，邮递员在回忆过程中想起了在市政府时信掉到了地下的事情，直觉告诉张汉超，问题就出在这里。

张汉超几个人聚在一起分析，恐吓信的真相水落石出，伪装成保洁的特务在市政府乘着邮递员来送信，故意撞倒了邮递员，将准备好的信混进了一堆信中，张汉超随即制订了抓捕方案，在上海四处张贴通缉令。已经败退到台湾的保密局，此时一直梦想重新武装夺回上海，保密局长亲自选定了一位心理素质超强的特务准备潜回大陆，代号祝山猿。

祝山猿提出要利用春华越剧团接近市长，这个方案得到了保密局长的首肯，二人核计之间决定杀掉剧团内两个知道祝山猿底细的人。另一面，专案组接到群众举报，通缉令上的人出现在春华越剧团，四人连忙赶过去，却听到了几声枪响，越剧团内一个司机和一个财务人员倒在血泊之中。

剧团被枪手击中的两人，一个死亡另一个重伤，但就在公安人员送受伤人去医院的过程中，枪手躲在人群里再次开枪，幸好没有打中。专案组成员一起分析了案情，尽管剧团和被击中二人的钱都已经被枪手抢走，但张汉超认为这不是谋财。周局长和张汉超来到医院，重伤的剧团司机醒了过来，但质询中张汉超明显感觉到他在隐瞒着什么。

专案组知道杀手有可能再次杀人灭口，由李文蕾扮成了实习护士守在医院前台，杀手果然乘着人少又装扮成清洁工来到医院，磨磨蹭蹭地到了受伤司机的病房，李文蕾发现杀手拖地没用消毒水时，病房内的枪声已经响了，但杀手却被摁倒在地，原来专案组早有埋伏。公安局连夜提审杀手黄宇今，黄宇今自称是为了劫财，和保密局无关，但在对答中总让人感觉难以自圆其说。

医院传来消息，另一个重伤的病号已经死亡，而黄宇今已经交代清楚他杀人劫财的目的，案子只能移交司法机关进行审理。但是张汉超认为明显不符合逻辑，黄宇今并不缺钱，重伤病号曾经醒来时也是吞吞吐吐，他们一定在隐瞒着什么。他打算找周局长申请延期，就在此时，把自己的身份伪装成糖果商人的国民党特务已经化名为袁山从上海进关。

周副局长对张汉超继续彻查此案的要求未置可否，但在最后还是决定自己一个人先回北京，将专案组四人留在了上海。四人初步商议，把目标锁定在了春华越剧团，而团长谢音梦就成了他们的第一个调查目标。张汉超带着杨诚和李文蕾来到剧团，看到要求苛刻的谢音梦在排练曲目，知道这人不好打交道。果然话没说上几句，杨诚就和谢音梦争执起来。

谢音梦自称自己只有五分钟的时间，杨诚和她又理论起来，张汉超把火爆脾气的杨诚拉到了一边儿，而谢音梦却说自己犯了病，需要休息，三人只好待在了换衣间。李文蕾借机去找谢音梦，用穿衣打扮的话题勾起了谢音梦的兴趣，两人相聊甚欢。

谢音梦拿出了两张戏票送给李文蕾，李文蕾眼见她的气已消，和张汉超再次询问起被杀手杀死的两名职员的情况，但谢音梦没提供出什么有用的线索，临了前她才忽然想起，这两人生前应该是比较相熟的，而且是同乡，但这和徐国昌死前在医院说两人不认识完全对不上，张汉超决定抓住这一点深入调查。

特务袁山专程到越剧团听戏，怀着通过他们接近上海市长的目的来给谢音梦捧场。晚上七点，袁山坐在车里等待两个潜伏特务，对上接头暗号以后，和两人一起来到他住的豪华别墅内，袁山冷淡的态度引起了两个特务的不满，但袁山是他们的顶头上司，他们敢怒不敢言，只能按照袁山的吩咐去订做一枚胸针。

越剧团两名死者沈明和徐国昌的来历上海市公安局已经调查清楚，张汉超找到徐国昌的老婆，但是一问三不知，张汉超只得到了一张两名死者和一个陌生男子十年前的老照片。张汉超带着照片去问越剧团的谢音梦，但谢音梦也不认识这第三个人。此时的袁山已经开始了自己的行动，他送给谢音梦一件高档的胸针并邀她共进晚餐，而谢音梦又拽着李文蕾给她壮胆，张汉超也同意了谢音梦的要求。

晚上谢音梦和李文蕾二人来到西餐厅，袁山的彬彬有礼和出手阔绰很得谢音梦的欢心，袁山自称钟爱越剧事业，希望为上海的文化发展贡献力量，二人相聊甚欢。吃完了饭，袁山又提出送二人回家，李文蕾和谢音梦在他的车上等待期间，在箱子里发现了大量有关谢音梦的剪报和一些糖果，而此时的袁山正在偷偷与餐厅的阿六完成了接头。

袁山出了餐厅的门，李文蕾和谢音梦赶紧掩饰二人偷翻他的箱子，总算把事情圆了过去。李文蕾回到招待所，当着张汉超三人的面儿夸赞袁山的浪漫和懂情调，说谢音梦早就对他对心了。第二天，老照片已经分析出了拍摄地点，时间和地点相对，正巧可以查出那是军统的特务培训班，张汉超和王黎生再赴徐国昌家里，徐国昌的老婆没有隐瞒，她告诉二人，照片上的第三个人姓祝，解放前就一直威胁徐国昌给国民党卖命。

公安局动用了全部力量也没有查到照片上姓祝的到底是谁，专案组决定再次提审已经移交司法机关的黄宇今。此时，袁山再次邀请谢音梦看电影，借机从她的嘴中套出话来，得知市长要在星期三举办文化界的会议，回到家中，袁山招来两个特务，秘密筹划下毒。到了星期三，特务老蔡利用送大米的时机，通过搜身检查进入了永林饭店。

袁山主动要求送谢音梦去饭店，借机把氰化物藏进了她的手包。送大米进入永林饭店的特务老蔡装作不小心撞到了谢音梦，取来了手包里的毒药。专案组开始提审黄宇今，黄宇今交代了毛人凤命令自己杀掉二人的事实，但他其余的什么也不知道。张汉超觉得这和国民党刺杀市长的活动有关，连忙赶赴永林饭店，而这时，特务老蔡已经在厨房找到了下毒的机会。

永林饭店内，市长正在饭桌上和文化界的代表倡谈上海文化的发展，此时服务员将熬制的中药端了上来，市长正要喝药，却被公安局来的同志打断了，张汉超赶到饭店要求重新做安全检查，市长同意了张汉超的要求，再回到座位时摔碎了喝药的瓷勺，瓷勺割伤了服务员，服务员回到厨房时，头一晕栽倒在地。而这一幕就完全发生在张汉超的眼皮底下。

王黎生经过悉心检查，发现服务员系氰化物中毒，张汉超立即赶到餐厅，阻止了市长喝下那碗毒药，市长对于敌特的嚣张大为震怒，要求公安局全力破案。包括特务老蔡在内，饭店里所有的可疑人员都被带走，专案组封锁了厨房，严查之下在垃圾桶内发现了特务丢弃的半瓶氰化物。

毒药瓶上没有指纹，现在的嫌疑人有两个，一个是真正下毒的特务蔡正兴，另一个是酒店内熬药的实习厨师，专案组经过核实，粮油公司的特务蔡正兴反倒被放了出来。蔡正兴从拘留所出来以后和袁山接上了头，他对袁山对自己的数落大为不满。专案组搜查了实习厨师的家然后对他进行了提审，实习厨师对公安的疑点对答如流，的确不象是装出来的。

经过核实，饭店实习厨师的确没什么特别的嫌疑，李汉超经过慎密的分析，把注意的焦点集中在如何将药瓶带进饭店里，而能带进药瓶的只有不用搜身的宾客，专案组开始分别调查当天的嘉宾。张汉超来到剧团，恰巧遇到了来送饭的袁山，袁山走后，他详细地向谢音梦询问了星期三当天的情形，并且对她的随身手包产生了兴趣。

谢音梦将自己知道的合盘托出，并且提到在饭店有个送米的撞到了自己，张汉超暗暗留心，出了剧团的门，张汉超又发现袁山并没有离开。袁山从谢音梦的嘴里得知了张汉超问讯的内容，赶紧打电话通知了蔡正兴，果然杨诚即刻去询问他送大米的细节，蔡正兴没有隐瞒自己撞到人的事儿，再次躲过了盘查。案情陷进了僵局，但王黎生却发现了氰化物的来源。

袁山告诉蔡正兴二人，上面的经费已经批下来了，但需要经姓杜的女人中转，二人兴奋之余又拿不到钱，心生不满。王黎生调查了丢失氰化钠的化工厂，将目标锁定在了杜婷婷身上，专案组此时已经知道杜婷婷的特务身份，却放长线钓大鱼，对她的杂货铺进行了二十四小时的监控，只等她和其它特务联络。