1937年春的上海，《大娱晚报》记者冷言(李光洁饰)参加上海文化界慈善晚会，上海国民党部宣传部长潘仁海(刘交心饰)捐花瓶助兴，其子潘之浩(张政勇饰)是中央社记者，将去东北前线采访，对冷言不屑一顾，他说信奉一句话：如果你无法阻止战争，那就把战争真相告诉全世界。冷言被《文萃报》记者范晓芸(万茜饰)吸引，暗中拍下许多照片，要小报童阿弟转送刻有“思”字钢笔，范惊见冷言。

罗兰借冷言相机拍下潘仁海绝密文件被潘派吴常盯住……罗踉跄跑进大厅，把胶卷丢进阿弟报袋，倒在冷言身上，灯亮时大家看到惊慌失措、手握罗兰背后匕首的冷言！冷被当嫌疑带到警察局。阿弟发现胶卷去冷言住处被人抓走。冷父周松亭(任广智饰)是药业大亨，其干儿子、巡捕房探长时逢春(韩彦博饰)勘察现场有疑问。几伙人都在争夺冷言，冷刚回住处又被人抓走，时逢春换回冷言的胶卷全是范晓芸照片。

因范晓芸证词，冷言被放出，冷向范说出女友童思思详细身世，范不言。范在冷住处找胶卷，冷回忆和童思思中学往事，范不承认是童。冷父好友方世龙来沪，要冷父帮助寻找女儿。时逢春接命改查儿童失踪案，接罗兰男友冯怀秋电话，冷言和晓芸跟阿春一起去。冯住处枪战，晓芸拔枪击毙杀死冯的杀手，假装昏倒。冷言受伤对冯被杀愤怒，他要晓芸在《文萃报》登出“冯怀秋死前可能向冷言透露死因”引蛇出洞。时逢春现场勘察调查晓芸，她在武汉和日本上过学，为冷言作假证，又要自己阻止冷行动，引起时逢春怀疑。

晓芸采访潘仁海，潘知范曾留学日本，要挖她。范查潘桌上火柴“悦都旅馆”系日本间谍点，冯怀秋死前告诉晓芸，罗兰知道潘仁海和东洋人秘密。时逢春帮方世龙找到女儿是电影明星何媚(徐翠翠饰)。连续有11名儿童失踪，时逢春想不出绑架用意。周松亭不许印刷登有冷言引蛇出洞消息的《大娱晚报》，时逢春审杀冯的疤面人柴宝，柴气壮词硬，很快被中央巡捕房要走。冷、时把消息透露给晓芸，要登寻找阿弟启事。晓芸在阿弟家才知她是女的。冷言在骷髅帮虹南武馆门口擦皮鞋，被阿春找到，冷在车内拍照，又跟踪罗兰死时现场的骷髅帮老大吴常等人，在悦都旅馆外拍到他们与日本人走出。此时潘仁海把在教会医院注射过疫苗的13名孩子名单交给日本人渡边，要在当晚把这些活体疫苗送去日本。冷跟到藏匿孩子地，被吴常抓上车，胶卷掉地被阿春发现。地下党也在“悦都”布哨跟踪潘。晓芸看到冷所拍照片不让阿春公布。

冷言和孩子们车被运上船。阿春手下绑架柴宝儿子，转而要挟于柴，柴供出所知。阿春赶到武馆人全逃了。日本人抽了孩子很多血，将他们和冷言连同卡车沉江，冷言在驾驶室醒来，无奈手被绑，最后时刻用嘴打转方向，晓芸等赶来救出冷言，带走阿弟。阿春送冷言进医院，军统人抢走孩子。柴宝在潘仁海威逼下承担全部罪名莫名死去。周松亭次子周逸群(蒋冰冰饰)从延安来还父亲创伤药钱，他担任特委行动队长，《文萃报》记者杨光(张涵饰)是特委机要通讯员，他们与地下党负责人童鹤声(姚安濂饰)主编开会研究特委工作，杨光介绍绑架儿童案情况，逸群听到冷言名皱起眉头，他是自己弟弟，而童主编是晓芸失散多年的父亲。巡捕房新闻发布会上给时逢春颁奖，晓芸要阿春带她见冷言，逸群来看冷言。

杨光觉得冷言是假失忆，晓芸希望时探长作为冷言朋友提供线索，阿春把13个小孩名单交给晓芸，要其不要提及自己和冷言名字。冷用晓芸给的乙醚迷昏护士换其服装逃出，晓芸告诉他被绑架的是多年前流行类似天花病时有人提供注射疫苗后仅存的13个孩子，与冷使王阿娣从封闭中走出。冷言坦白没有失忆，是为骗过家人，要说出真相除非晓芸治好自己失忆症。胡主编不敢登冷言稿，冷找《文萃报》主编童鹤声，童做修改冷言失望拿走稿件。晓芸决定去潘仁海处工作。冷言和全家争执，不信正压不了邪。冷进各家报馆都败兴而出，他撕毁稿子。渡边要潘仁海搞到上海城防情报。何媚发现冷醉倒酒店，把他带到房间。何媚在医院看到潘之浩失去一条腿，转而与冷言亲密。冷言拿起曾在门口捡到的阿娣报袋，没找到阿娣，无意间看到袋里有罗兰血迹的胶卷！

冷言给晓芸看胶卷，从晓芸房里看到自己所拍照片，问绑架自己索要胶卷的是什么人。晓芸承认为独家新闻请私人侦探绑架冷，无奈承认自己是童思思，说出自己和当初叫“周逸萍”的冷言之间及钢笔的往事，冷言把胶卷放到她手中，晓芸要冷不要再提童思思名字，不会打扰冷言生活。胶卷冲洗出来，潘仁海勾结日本人制造病毒残害中国人真相大白。冷言和何媚醉酒，阿春把冷带走。潘仁海问晓芸对形势看法，晓芸迎合潘以试探，潘要其照顾潘之浩一晚。冷言从外国人处看到照片，说自己更有资格发表。晓芸听潘要钱秘书给渡边送城防文件，打电话报告组织并巧妙骗过潘。周逸群在钱、日交接时抢走文件。