1945年初，国民党军统总部情报处的余则成接到重要任务，和上级吕宗方赴南京潜入汪伪政0府，暗杀叛逃的李海丰。吕宗方初到南京便遭枪杀。余则成单枪匹马暗杀了李海丰，得到军统嘉奖。这时，共产党特使突然告诉他吕宗方的真实身份是地下党。更让余则成惊讶的是，深爱的女朋友左蓝也是共产党。根据吕宗方对余则成的评价，特使希望余加入地下党。
余则成无意中发现戴笠等人为私利而向日军泄露新四军情报，也彻底看清国民党失去民心的原因，加上左蓝的劝告，遂弃暗投明。党组织要求他留在军统，潜伏待命，代号“峨眉峰”。
余则成受命到军统天津特务站，站长吴敬中要求他把夫人接来。党组织给他派来了大方朴实、泼辣耿直的女游击队长翠平，让两人做起了假夫妻。练过功夫、枪法如神的翠平不适应吃西餐、打麻将的官太太生活，闹出不少笑话，多次强烈要求离开，二人在生活细节和性格上也冲突不断。
1946年1月，国共双方开始“军调”。余则成发现中共派来的军调人员中竟然有左蓝。余则成将军统在中共代表身边布下的监视特务名单交给左蓝，并公之于众，首战告捷。
特务站内部明争暗斗。站长动用潜伏在延安的特务“佛龛”调查左蓝和余则成的关系，行动科长马奎还抓捕了余则成的联络员秋掌柜。余则成与左蓝利用特务站陆桥山与马奎的争权夺利，将“峨眉峰”的帽子戴在了马奎头上。最后，马奎被转运时逃脱，而左蓝挖出“佛龛”，用他换回了受尽酷刑的秋掌柜。身份暴露的“佛龛”李涯分配回到天津，他提议让余则成策反左蓝，以测试余则成。得知左蓝不从，李涯决定杀害左蓝。他让余则成电话通知左蓝晚上在某地见面，余则成无奈答应，同时让翠平中途去拦截左蓝。眼看就要成功，不料途中横杀出咆哮着寻仇的马奎，一番激战，左蓝和马奎互射身亡。左蓝的牺牲让翠平第一次看到地下斗争的残酷，开始慢慢理解余则成的潜伏工作，两人渐渐有了默契。余则成和李涯联手，几经争斗，陆桥山被迫调走，余则成晋升为天津站副站长，获得了更多情报。
情报贩子谢若林告诉李涯一条关于中共派出一个女人到天津、与“峨眉峰”以夫妻名义工作、掩护其潜伏的情报。李涯开始怀疑余则成。他派一个名叫徐宝凤的女人伪装成共产党，接近翠平，套出翠平真实身份。余则成将计就计，故意监视翠平，让李涯认为余则成也是刚刚发现翠平是共产党，同时为进一步迷惑李涯，故意让翠平反跟踪自己，最后还证明徐宝凤的话根本不可信，巧妙化解了危机。翠平为自己带来的麻烦深感内疚。
内战到了最后时刻，国军将领钱斌将去南京向蒋介石口述天津的城防计划。余则成准备在钱斌回到天津后实施绑架。翠平则提醒应该让钱斌去不成南京，让敌人再派别人去，这样就多了一个目标，之后再绑架钱斌或者另外一人都可以，余则成没想到翠平变得这么成熟了。余则成了解到钱斌患有哮喘，于是把哮喘病的禁忌药物注射进钱斌喜欢喝的红酒。不知不觉，余则成和翠平彼此的眼神里多了几分情意。
国民党作最后的垂死挣扎。李涯负责战后特务潜伏计划——“黄雀行动”。在招募潜伏特务的时候，竟然发现许宝凤，许宝凤的交代让李涯知道了翠平确实是共产党，于是追捕翠平，翠平在逃跑过程中被敌人发现。撤离前余则成得到总部最后一个指令：翠平牺牲，你已危险，速离。但余则成必须在离开之前拿到潜伏特务的名单。历经千辛万苦，余则成拿到名单，并藏在鸡窝里。余则成正准备离开天津，站长却突然要他跟自己马上去机场，飞广州并转到台湾，执行“海峡行动战略”。
机场，余则成在混乱的人群中看到了化身奴仆翠平，原来翠平没有死。二人相距咫尺，却又不能相认。余则成只好做个暗示，翠平洞察明白了，找到了他留在鸡窝里的情报，上交了组织。回到后方的翠平产下一女，为了保证余则成的安全，她甘心隐姓埋名等待丈夫归来。跟妻子失散后的余则成，处处打探翠平的下落，可他却连翠平的真名都不知道。组织上又下达了新的潜伏任务，已经身在台湾的余则成需要跟新的同志组成家庭来掩护身份，而组织上给他指派的“妻子”竟然是在自己的引导下投身革命的晚秋。天津解放后，潜伏的国民党特务被一网打尽。余则成按组织要求继续潜伏执行任务。