上海“一二.八”事变后，日本帝国主义亡我之心不死，利用当时的特殊地理位置和复杂的社会关系千方百计的进行军事渗透，制造无数灾难，从而导致社会一片混乱。灾难的罪魁祸首就是号称“千面媚谍”的日本特务。她躲藏在租界里，利用合法的身份做掩护，刺探军事和经济情报，挑拨上海各种势力和帮派之间的矛盾，暗中运送军火，为日军大规模进攻华东地区做准备。军统上海站谭站长部署劫杀“千面媚谍”的任务，猎狐组的文组长和舒秀等人临危授命，在抓捕中文组长牺牲。舒秀将千面媚谍击毙，本以为大功告成，但事实证明死者只是千面媚谍的替身，真正的千面媚谍潜入码头把军火船炸毁，谭站长叹息到现在还没有搞清楚“千面媚谍”的真面目，因而抓捕多次失败。潜伏在军统内部中共党员舒秀再次出击，带领特工们夜袭日本人的藏匿点，不料特工阿杰叛变，险些全军覆没。抓捕陷入僵局。总部特派员何成休带来铲除“千面媚谍”的计划，利用一位叫袁天杰的中国留日学生和他的日本妻子板井樱子找到“千面媚谍”。各类情报显示，板井樱子很有可能是“千面媚谍”的活动替身，与此同时日本情报部门为了保障千面媚谍的安全也在部署刺杀在京都的袁天杰。京都舞台上袁天杰与同学原冢正在毕业演出，他的表演教师也是他的岳父板井先生却让他马上返回中国，袁天杰搞不清是怎么回事，这时杀手赶到，板井先生掩护袁天杰自己中弹身亡，袁天杰趁机逃了出来，一路躲避追杀，在军统来接应特工的协助下，化妆成老男人形象巧妙的混上开往上海的货轮，在底舱里又遇见到中国找男友的田间美惠子，途中两个人相互帮助，货船抵达上海码头。