1948年，距第一届新政协会议召开还有99天，共产党积极争取国统区民主人士北上，为新中国奠基出谋划策、参与政协。武汉地下党员陈安(胡海峰 饰)携带从国民党内部影印的绝密文件，登上了由武汉开往上海的火车，准备与代号303的上海地下党负责人接头。陈安此去上海的另一要务，是到指腹为婚的未婚妻储兰云(王若心 饰)(王若心 饰)家吊唁，并协助303动员准岳父——中国著名法学家、民生党主席储汉君和国民党陆军高等指挥学校校长徐杰生(张志忠 饰)北上。陈安在火车上得到地下党交通员阿冬的接应。代号303的地下党重要负责人肖昆(张涵予 饰)，命其助手贾程程(车晓 饰)发报给武汉方面，告知明日将亲赴火车站接应陈安。不想电文竟落入蒋介石派往上海的特派员廖云山(宗平 饰)手中。适逢廖云山爱徒肖鹏(段奕宏 饰)刚从美国西点军校毕业归国，廖云山将抓捕303的绝密任务交给肖鹏，作为其学成后的一项重大考验。当晚，廖云山和肖鹏登上陈安乘坐的火车。观察力超群的肖鹏从几个极易忽略的细节识破阿冬身份，并顺藤摸瓜找到陈安。阿冬拼死掩护陈安，在中弹后的紧急关头为陈安打开了跳车的通道。眼见即将到手的重要筹码就要逃走，沉着的肖鹏并未对其强加阻拦，而施以强大的心理压力令陈安精神崩溃。陈安匍匐在肖鹏脚下，他叛变了！在廖云山的指令下，肖鹏精心设计了以陈安为诱饵，抓捕303的作战方案。陈安对自己的处境深感绝望，只得配合。表面风平浪静的车站潜藏重重危机，每个进出口都有暗哨密布，等待着303踏入圈套。肖昆的公开身份是贸易商行的老板，多年地下斗争造就了其坚韧不拔、胆大心细的性格。肖昆以调运一批丝绸作为行动掩护，命贾程程必须在第二次接到电报后才能进行接应，贾程程深感不解。与此同时，肖鹏也在火车上四处搜寻，终于，他找到了阿冬藏在行李车上的发报电台就在肖昆即将取消行动的最后一瞬，贾程程接到电报，二人准时出现在上海火车站。列车缓缓进站，站台危机四伏，肖昆突然有种不详预感。贾程程一见手拿接头暗号的陈安从车厢走下便急忙迎上。肖昆已来不及阻止，贾程程快步向陈安走去……