蔡正兴再次去找袁山要经费，惹得袁山非常不快，蔡正兴也是气不打一处来，索性决定自己一个人去取经费。杜婷婷的杂货店外，张汉超带着专案组四人正在监视，猛然看见曾经被怀疑过的蔡正兴进了杂货铺，知道其中必有蹊跷，让李文蕾佯装成客人入内观察，如果发现问题就立刻发暗号。李文蕾进去装作东挑西选，已暗暗洞悉两人是同伙。

李文蕾并没有立即发暗号，而是乘着两人进了内屋偷听他们的谈话。蔡正兴也是小心翼翼，没和杜婷婷透露什么内情。李文蕾发出了抓捕的暗号，她和王黎生二人将杜婷婷抓住，而蔡正兴仗着熟悉地形，穿过后门跑到了街巷，但早被研究透了这里的张汉超和杨诚堵住了去路，蔡正兴企图稳住二人自己冒险逃跑，却一不小心失手从楼顶摔下，当即丧命。张汉超二人从他的口袋里发现了刚刚领到的一千美元经费。

被抓捕的杜婷婷立即交待了自己犯下的事，承认氰化钠是她偷的，但她这里只是保密局的一个中转站。专案组查抄了蔡正兴的家，根据杜婷婷的交代和眼下发现的新线索，张汉超认为蔡正兴死前说的祝组长很可能就是袁山，但需要证据来证明这一切，张汉超和杨诚又找到了谢音梦，但恰在这时，袁山也装作送饭来到了谢音梦的办公室。

张汉超乘着袁山送自己和杨诚出门，旁敲侧击地询问谢音梦的首饰在哪儿买的，袁山的回答有些迟疑和犹豫，张汉超没再追问。袁山回到剧团，见谢音梦已经对自己有所起疑，心知是张汉超他们说了什么，但没有表露出来，只是告辞回到了家里。袁山琢磨白天的情形，越想起觉得不对，索性让特务故意打伤自己的胳膊，打算演一出苦肉计。

张汉超联系了上海公安局的档案科，打算从袁山的经历仔细查起。而另一面，袁山失去了谢音梦的信任，他装作是为了谢音梦才伤的胳膊，谢音梦得知以后心里无比感动，二人谈起了更多的话题，袁山又领着谢音梦到了自己的别墅，花言巧语打消了谢音梦的疑虑。

通过阿六，袁山联络到一直潜伏的新兴报社简社长，简社长也开始了行动。公安局的办公室里，不论胸针还是有关袁山的来龙去脉，所有的线索都断掉了，专案组有些垂头丧气，张汉超索性主动请客，借此鼓舞一下众人的士气。

专案组四人无精打采地去外吃饭，杨诚一句无心的话引起了张汉超的注意，他决定制造一个鱼饵，用这个鱼饵引诱敌人上钩。张汉超准备让杜婷婷戴罪立功，重新开起杂货店，然后发布一个蔡正兴已经死亡的讣告，引上海的特务来领这笔钱，然而这时的李文蕾自告奋勇，主动要求假扮成杜婷婷的下线，以便抓捕特务，经过慎重考虑，张汉超同意了李文蕾的要求。

特务钱固仁看到了报纸上杜婷婷发布的讣告，他打算去领一千美元的经费，但袁山拒绝了他的要求。钱固仁身上没钱，下面的特务也不好打发，于是决定私自冒险去取那笔钱，而这时的公安已经在杂货铺附近布下了天罗地网，专等着特务来钻。

钱固仁一个人来到了杂货铺，鬼鬼祟祟的样子引起了杂货店外张汉超几个人的注意，他们之前和李文蕾商定好了以挂牌子为暗号统一行动。钱固仁拿出手中的报纸要求领经费，李文蕾恰巧一个人在店内，她稳住了钱固仁，但许婷婷从外回来却全乱了阵脚，钱固仁用枪逼住了许婷婷，幸亏李文蕾临危不乱，重新取得了特务的信任。店外的张汉超几人已经做好了准备，但迟迟未见李文蕾发暗号。

为了放长线钓大鱼，李文蕾放走了特务，约好两天后让他再来。许婷婷经过这一番惊吓住了院，无法完成接下来的任务，张汉超将擅自做主的李文蕾狠狠地批了一通，告诉她一切行动取消，李文蕾也觉得委屈，但王黎生和杨诚告诉她这都是在担心她的安全。李文蕾找到张汉超道歉，专案组决定两天后顺着钱固仁这条线摸到祝组长这条大鱼。

袁山仍在向谢音梦大献殷勤，给她买了最贵的旗袍，谢音梦高兴之余又透露出下个星期要和市长一起接待苏联文化代表团的消息，袁山回头向阿六要来了微型炸弹，企图借机行事。钱固仁在西餐厅卫生间里得到了袁山的命令，让他去电影院接受任务，一直紧跟钱固仁的专案组几人也买好电影票跟了进去。

电影院内，专案组发现坐在钱固仁身边的正是袁山，三人惊诧之余，却猜测不透这其中到底是巧合还是袁山真的就是祝组长。袁山暗暗指示钱固仁，让他去舟山物资站弄一批雷管，又警告他千万不要去杂货铺。出了电影院，专案组继续跟踪钱固仁，但没发现再有什么异常。

跟踪钱固仁没有得到什么收获，专案组陷入两难进地，李文蕾再次提出利用杂货铺的提议，这一次张汉超同意了。钱固仁狡诈多疑，他回到家后左右仔细琢磨杂货铺，还是发现了不少的疑点，因此在取钱的当天，他又叫上了两个特务，各自带了家伙来到杂货铺，让在对面观察的专案组人员为李文蕾捏了一把汗。待在杂货铺的李文蕾见钱固仁来了，爽快地拿出了五百美金。

钱固仁收起了钱，但对李文蕾的怀疑并未打消，他又涎着脸要送李文蕾回家，借机试探。李文蕾见推辞不掉，索性和钱固仁一起往许婷婷的住处走去，两名特务跟在身后，专案组又跟在特务后面，李文蕾拿了钥匙开门，钱固仁却不肯离开，说自己胃疼，要去讨一杯热水喝，李文蕾无法只得带着钱固仁进了门，但钱固仁却贼心不死，四处查看想借机找到疑点。

李文蕾用话稳住钱固仁，通过取得他的信任借机套取关于祝组长的更多情报。正当钱固仁要吐露更多秘密的时候，居委会的干部怀疑李文蕾的身份，来许婷婷家里查实，李文蕾焦急万分之际，张汉超和王黎生岔开了居委会干部的话，并且暗示自己是公安的人，居委会干部这才如梦方醒。李文蕾彻底取得了钱固仁的信任，但对于和祝组长见面的要求却没有答应，不过还是透露了祝组长酒精过敏的内情。

钱固仁让李文蕾帮他弄一批微型雷管，李文蕾说想弄到雷管就得让她见一见祝组长，钱固仁为难地答应可以试试。专案组碰头，李文蕾把得到的线索告知了张汉超，张汉超认为先从酒精过敏着手，试探一下存在嫌疑的谢音梦。张汉超买了酒心巧克力送给谢音梦，谎称是李文蕾送的，并劝她吃下一颗。

袁山此时也来了剧团，谢音梦也让袁山吃了巧克力，巧合的是，谢音梦产生了过敏反应，引起了张汉超的怀疑。袁山去买药，而张汉超不知道的是，袁山也出现了过敏。关于李文蕾要求见面的消息传递给了袁山，袁山未置可否，李文蕾再次见到钱固仁时催促尽快与祝组长见面，钱固仁没办法，只好答应带着李文蕾去见袁山。

李文蕾迅速将情况通知给了张汉超，随后跟着钱固仁等在了西餐厅外。钱固仁自己进了餐厅，杨诚和王黎生也装作点菜坐到了他的临桌。就在此时，袁山和谢音梦来到西餐厅外，恰巧碰到了李文蕾，袁山对李文蕾的身份表示了怀疑，在他的一再追问下，谢音梦承认了李文蕾公安的身份。

公安身份的李文蕾出现在西餐厅外引起了袁山的高度警觉，他临时决定不与钱固仁接头，而是带着谢音梦去了另外的餐厅，钱固仁在厕所给袁山留下口信，也离开了西餐厅。张汉超现在对谢音梦和袁山同时有了怀疑，但没有任何证据可以抓捕二人。袁山将自己可能被公安盯梢的消息告知了阿六，让他也有所防范。

张汉超和杨诚分析了钱固仁的行踪，认为特务之间一定有隐密的沟通方式，杨诚注意到每次钱固仁都要去厕所。第二天，张汉超三人盯紧了钱固仁，跟着他又去了西餐厅，等到钱固仁进厕所之前，杨诚装作要吐先占了厕所，在里面一番搜查后，找到了特务在马桶盖上留下的字条，但他只是拍了照，并没有惊动钱固仁。

专案组决定利用这条线索，模仿笔迹放出假消息，钓出这个神秘的祝组长。袁山专程去了金山饭店勘查详情，他伪装成服务员偷来暖水瓶量了尺寸，设计好如何安放微型炸弹。这时的钱固仁已经上当了，他急急忙忙地去往袁山家里，张汉超紧紧盯住了他。袁山到了西餐厅后，阿六告诉他钱固仁已经往他家里走了，袁山意识到了大事不好。

袁山摘了车牌，全速往家里开去，钱固仁已经到了袁山家的附近，张汉超等人远远跟在后面等待顺藤摸瓜。正在这时，袁山的车猛地撞飞了钱固仁，等张汉超几个赶到，钱固仁已经死了。线索断掉，但张汉超等人一致认为，钱固仁死亡地点和袁山家相距很近，袁山的嫌疑最大。袁山把车开到郊外的修车铺补好了痕迹，回到家中，仍然疑神疑鬼。

袁山回想起这几天的情形，意识到公安已经了解到部分内情，而且钱固仁早已暴露。而他不知道的是，张汉超已经潜入过他的家中，翻看中得到了他和特务蔡正兴联络过的证据，只是现有证据严重不足，张汉超正等待袁山主动打电话联系李文蕾。

犹豫不决的袁山还是给李文蕾打了电话，要求她弄到一批微型雷管，但李文蕾坚持要和他见面，袁山考虑再三，让李文蕾带上一张唱片作为接头暗号，约好一个小时后在国泰电影院见面。电话被公安局全部录音，但无法分辨那个声音是谁。此时，袁山和李文蕾已经分别做好了见面的准备。

李文蕾匆忙赶到音像店去买指定的唱片，没成想遇到了一个小偷，抓住小偷的李文蕾慌乱间拿错了唱片。国泰电影院门口，专案组早已守侯在暗处，而袁山将唱片夹在杂志中坐在外厅等候。李文蕾来了，手拿唱片的她等在门口，没想到袁山远远看到了她，袁山心知不对，把唱片扔在了凳子上一个人出了门，却被李文蕾喊住。

李文蕾并不知道自己公安的身份已经暴露，假意和袁山寒喧几句，袁山见她手拿唱片提出想要看看，李文蕾拿出唱片的同时自己也楞了，袁山因为李文蕾错拿了唱片也分析不清到底是怎么回事。还有一天市长就要在金山饭店举办见面会，袁山打算放弃行动，但上级却强令他加快进度，否则就要换人。

袁山从谢音梦那里得知，进入这次见面会需要特别通行证，并且打听到谢音梦给放在保险柜内，暗暗地留了心。上级不断催促完成任务，袁山别无他法，只能再次联系李文蕾让她搞来雷管，两人再次约好在金山饭店见面。为了得到通行证，袁山故意来到谢音梦家，利用做饭的机会给谢音梦下了药。

乘着谢音梦睡熟，袁山来到了剧团，用偷来的钥匙打开了房门和保险柜，从保险柜里拿出了通行证，利用微型照相机仔细拍了好几遍，但就在这时，剧团的助理因为忘了东西重新返回了剧团，她发现团长办公室的门没锁，推门走了进去，等看到打开的保险柜，意识到有人进来时已经晚了，袁山从背后杀死了她。

袁山将人的尸体装在车后，开到了郊外抛尸荒野，又赶紧回到谢音梦的家里，叫醒了谢音梦，在时间上做出自己不在场的证据。按照胶卷上的样式，通行证被一个黑道的人仿制了出来，袁山非常满意，回头又杀死了这个仿造者，将痕迹消除得干干净净。金山饭店的市长见面会迫在眉睫，专案组仍然没想清楚特务为什么需要水平仪，直到四人一起吃饭时，看到暖水瓶张汉超才恍然大悟，特务是要把炸弹装在水瓶的底部。

袁山向上级汇报了自己的行动计划，同时将通行证交给了阿六，让他安排好人手。李文蕾已经准备好假的雷管准备引祝组长出现。第二天，谢音梦来到办公室，没有太在意自己的助理不见，拿了通行证和袁山赶往金山饭店。饭店门口，袁山想借机跟着谢音梦一起进去，却被守卫拦下。

另一个潜伏的国民党特务，报社的简社长见到袁山被拦，拿出自己的证件为他担保，袁山才得以进入饭店内。袁山找了个借口离开谢音梦，独自进入了储物间，特务阿六利用假通行证也顺利进入了饭店，在储物间与袁山汇合，二人只等着微型雷管就可以组装成炸弹。李文蕾在前台得到一个混进来的特务的口信，让她去储物间交货，李文蕾没有意识到危险，独自向储物间走去。

谢音梦遍寻袁山不见，来到饭店的走廊上正巧碰见了李汉超等人，无意间她说起了自己把李文蕾的身份透露给袁山的事，张汉超猛然反应过来，情况危急下直接奔储物间而去。储物间内，阿六和袁山从门缝中看到了李文蕾，袁山这才意识到是一个陷阱，但他没有选择拼命，而是让阿六当替罪羊，威胁阿六承认自己是祝组长，然后佯作被阿六绑架，李文蕾进入储物间见到两人情形的同时，也被阿六用枪逼住。

袁山装作与阿六拼命，并被他打伤，李文蕾将阿六摁倒在地，埋伏在门外的杨诚等人进来一看，又听到李文蕾说是袁山救了她，都是反应不及。金山饭店内公安局出动人手，将一干特务全部抓捕归案，袁山则被送上了救护车。审讯室内，阿六对自己就是祝组长供认不讳，并且编造了一大套天衣无缝的谎话让专案组相信他就是祝组长。

专案组几经提审，阿六坚执称自己是祝组长，有关祝组长其它的传闻都是他放出的烟幕，而且他从开始就准备嫁祸与袁山。专案组在阿六的工作单位和家里搜查，查获了枪支和电台、密码本，同时，上海公安系统也在深查阿六的背景中发现，阿六是一个老牌军统特务，毛人凤让他来负责整个刺杀计划是存在很大可能的。

公安局向外界宣布这宗国民党特务刺杀案已经告破，而袁山转眼成了勇斗敌特的英雄。专案组去医院看望了袁山，谢音梦也高兴地以为解除了误会，邀请专案组来看他们剧团的表演。专案组就要返回北京了，但几个人都有些兴奋不起来，隐约觉得这次的案件缺少了什么。简社长以看望的名义来医院找到袁山，告诉他上面交代要在下星期的代表大会上制造一起惊天大案。

一个赶车送粮食的在野外发现了越剧团助理的尸体，连忙报警，公安详细勘查了抛尸现场。而在此同时，等待回京的专案组终于得空休息一天，王黎生和杨诚各自要去上海逛逛，李文蕾拿出了几张谢音梦的戏票，专案组四人到底还是统一行动，去越剧团观看了梁祝。