1937年8月13日“淞沪战役”打响。

顾汉森(侯传杲 饰)被派往香港，方天翼(张若昀 饰)和顾婷(吴婷 饰)被派去武汉，洪爷带领弟兄们去安徽，俞梅(李曼 饰)留在上海。

顾汉森和方天翼单独聊天，顾汉森表达了对俞梅儿媳妇身份的肯定，方天翼不接受。

李长城(孙晨耀 饰)前往武汉，廖思成(刘小锋 饰)前往重庆。大家就此各奔一方。

日本关东军参谋总部数次机密外泄，引起了高度重视，土肥原查出所有的事情都与一个叫“黑狐”的人有关，他将山口一男(李卓霖 饰)调回东北，搜捕打入关东军的国民党间谍和“黑狐”。

这时，小野正雄的妹妹久久子给山口一男送来他的“遗书”。无意中，山口打翻的水让他发现小野正雄用特殊药水写在信上的：只有自己的死才能使“樱花计划”顺利完成，这让山口一男对小野正雄的死产生了怀疑。

土肥原贤二(马卫军 饰)为了一举查出潜伏在日占领区内的国民党特务，故意放出假的“樱花计划”，化名为小冢清张的关东军参谋总部书记官姚立星(侯骏桀 饰)果然中计，偷出“樱花计划”上报给上级——沈阳伪警察局长陈连石。

陈连石发现山口注意到姚，将他已暴露的消息报告给戴笠(吴秀波 饰)，戴笠指示牺牲姚，以取得日本人更大的信任。

陈连石立即将其行踪报告给山口。

就在山口派人去抓获姚立星时，他也觉察出身边危机四伏，将最后一份情报送给自以为可以信任的章佳琳(李羲儿 饰)，托付她送给北平的沈晗(樊营 饰)。最后选择自杀。

不料，章佳琳其实是松本雅子，松本弥二(芦芳生 饰)的妹妹，一名日本特工。她将姚立星给她的信交给了关东军特务机关长铃木清夫，他发现这是一封托沈晗转交给廖思成的信，决定将计就计，让章佳琳派人将信交给沈晗，并命令章潜入重庆跟踪廖思成。

松本召山口去上海，原因不明。

处座向方天翼表示了对廖思成身份的怀疑，并交给方新的任务。方天翼和顾婷最后聚餐，气氛压抑。顾婷问起廖思成的消息，二人表示永远跟着廖思成走。

而对廖思成共党身份的怀疑，原来是朱子宇(钱志 饰)提出的。

廖 思成回到家中，接过沈晗转交来的姚立星的信，经过破解，发现信里告知他关于失窃宝藏消息。沈晗又交代了处座的新命令：前往南京，一旦失守，搅乱局势。查清 南京会战计划泄密之事，并伺机刺杀日本华中方面各日军高级将领。同时，让廖到南京后联系一个叫易顺金的药材店老板，而到武汉后会有人跟他接头配合行动。

关于处座的各种怀疑，沈晗向廖思成透露了一二。

戴笠会见朱子宇，命他派人跟着廖思成去南京，实施第二套反“樱花计划”方案，必要时可除掉廖思成以防暴露更多潜伏人员。戴笠的命令给朱子宇一个很好的借口，他随即下达了除掉廖思成的密令。

廖思成乘船离开重庆。早已盯上他的章佳琳也跟随着上了船。

廖思成在武汉码头遭到朱子宇派来杀手的袭击，被前来接应他的方天翼搭救。兄弟二人惊喜万分。

方天翼看到廖思成身边女学生装扮的章，起了疑心，但廖思成则不置可否。章佳琳告诉廖思成自己要去上海参加抗日锄奸队，希望能跟廖思成搭伙走一段。