1939年初，陪都重庆，女大学生赵欣梦在回家途中被相貌、穿着和自己完全一样的日本女特务千代子绑架。千代子是大特务北条荣一(徐成峰 饰)名义上的独生女，也是赵欣梦幼时失散的孪生姐姐。千代子偷梁换柱的计划很快败露，获救后的赵欣梦主动请缨冒充千代子潜回北条荣一身边做卧底，以其人之道还制其人之身。赵欣梦在明为国民党军统上尉实为共产党的李汉正(齐奎 饰)帮助下，杀死了北条。千代子在重庆大轰炸中成功逃回上海，决心复仇并夺回自己的身份，却面对了身份与情感的双重幻灭，举枪自尽。面对孪生姐姐的遗容，赵欣梦悲从中来，如果当初被抱走的是自己，那今天的命运就会完全不同。抗战胜利后，赵欣梦和李汉正一起前往苏北解放区加入共产党，组织上却决定让赵欣梦在国民党军统继续潜伏，以发挥更大的能量。

悬疑谍战动作大戏《口红》有别于传统谍战戏，在完整讲述潜伏故事的过程中，突出了理想、亲情、爱情等美好情感，用温暖、明亮的笔调讲述艰险环境下的年轻人的抉择。该剧是一部以女性为题的电视作品，艳丽红唇充满诱惑，诱惑背后隐藏着危机。口红，是惊艳，是诱惑，是利剑，是一把加装消音器的勃朗宁。1939年陪都重庆，单纯的女大学生赵欣梦，因为日本人的“影子计划”，与自小分离的孪生姐妹日本间谍千代子身份互换。军统将计就计，启动“蝴蝶行动”，赵欣梦取代千代子潜伏到日本特务北条荣一(徐成峰 饰)身边。执行任务过程中，赵欣梦面临亲情、爱情、家仇、国恨的多层情感纠葛。在军统特工，实为共产党的李汉正(齐奎 饰)的帮助下，成功完成任务，加入共产党，并继续在国民党内潜伏。剧中，唐一菲 一人分饰孪生姐妹赵欣梦、千代子两角。赵欣梦是一位单纯、聪明、热情的女大学生，国民政府军需部中将赵延年(谢钢 饰)的掌上明珠。千代子则是训练有素的日本间谍，冷艳、心狠手辣，日本大特务北条荣一的养女。两人虽是孪生姐妹，但自小分离，性格截然不同。赵欣梦加入军统后，替代千代子潜伏到千代子养父北条荣一身边。