抗日战争时期，国民党指派高级教官 麦客(刘恺威 饰)秘密训练一支女子特工“幽灵行动队”，这支队伍由中美合作训练，入围的11名队员被派往荒岛接受考验，她们的任务是上岛对付被关押的八名死囚，消灭他们后要攻占山顶小屋，时间八小时，麦客希望她们都能活着回来，训练她们花了不少经费，二丫刚入丛林就被陷阱所杀。
二丫的离开让她们提高了警惕，冷香身受重伤，已经奄奄一息。 红叶(隋俊波 饰)提议兵分两路行动，岛上的死囚想尽各种办法偷袭她们， 黄佳音(朱子岩 饰)被笼网罩住， 白鸽(文梦洋 饰)奋力拼杀，她们被抓获，一番厮杀后逃出魔掌并杀死几名囚犯。大乔被囚徒老蝎子用枪所杀，小乔(林晨 饰)冲出去寻找凶手。
小乔不慎被老蝎子砍伤，她趁机带伤逃走，老蝎子尾随追赶。狡猾的老蝎子躲藏在丛林中杀死了燕子，但终被黄佳音所杀。囚犯阿七被俘，他交待自己的武器是一把钥匙，红叶识破了他的阴谋，阿七被迫喝下毒汤后倒地身亡。
麦客赶往上海执行特殊任务，他在那里等着“幽灵行动队”的到来，她们刚入上海就被七十六号特务盯上，上海军统站已被日军破坏，因防守松懈被俘，分别关押后接受了审讯，小乔要反抗时被一枪打死。
女子特工“幽灵行动队”队长红叶，善格斗枪击密码破译，稳定性高；出生苗疆的 蓝莲(李欣冉 饰)，擅长使毒，邪气，冷艳，独往独来；出身南洋华侨之家的白鸽，天生尤物，擅侦查、色诱，与姐妹们的情感观念迥异，大家通称她“狐狸精”；擅长格斗的 小青(赵兆 饰)，性格粗放，孤儿，没姓没名，原上青草命，江湖男儿心，混过戏班子、做过黑道老大的义女；本性温婉的黄佳音，擅洋场交际、狙击，上海大户人家女儿，懂音律绘画，熟谙大上海都市习俗。
