一九三八年秋，土肥原贤二接到日本军部急电，命他执行饿蟒行动。由于叛徒出卖，上海地下党遭到破坏，柳叶飞奉令前往上海，秘密获取日本的秘密计划并调查和清除叛徒。上海特高课通过安插在上海地下党的菊剑，得知了柳叶飞的身份，利用美惠子与柳叶飞相像，实施反间计，使上海地下党对柳叶飞产生了怀疑。其实，柳叶飞与美惠子是一对双胞胎姐妹，从小失散，美惠子成了日本驻上海领事安森的养女，在日本经过特工训练，被派往上海执行饿蟒行动。土肥原为饿蟒行动的顺利实施，制造了许多假象，他布置特工刺杀蒋介石，窃取国民党高层机密，国民党军统以为这就是饿蟒行动。敌人准备将500吨化学武器在重庆和战场前线上空抛下，一举消灭中国的有生力量。柳叶飞扮作美惠子偷偷潜伏进入地下工厂，灌入石油，一举彻底毁掉了那些生化武器。