而顾婷通过关系以李士群妻子的远房亲戚为名出入李士群家中，成为李士群座上客，顾婷发现李士群并不是一个纯粹的汉奸，他一直和国民党CC组织保持着联系，顾婷将这个消息报告给廖思成，廖思成在请示上级后，让她试探一下李士群的口风。在跟李士群接触后，李士群表示愿意同中共合作，但指定顾婷是他们之间的线人。利用李士群的关系，顾婷获取了不少重要情报。同时，在与方天翼和廖思成的相处中，顾婷终于明白自己喜欢的其实是方天翼，廖思成只不过是她崇拜的偶像而已。顾婷和方天翼向组织打报告，申请结为夫妻，廖思成也替他们高兴。

　　就当方天翼跟顾婷两人等待组织的答复时，廖思成跟重庆之间的联系，一次偶然机会让日军截获。得知“黑狐”在上海出现，回到日本情报机关工作的山口一男奉命来上海寻找“黑狐”。

　　山口一男来到上海后，很快便注意到经常跟岩井来往的方天翼，顺藤摸瓜，他发现了廖思成，经过调查，山口一男怀疑廖思成和方天翼是中共地下党，而手下王天木的话证实了他的怀疑。山口一男决定将计就计，让中共和国民党窝里斗。

　　山口一男寻求李士群的帮助，却在李士群处发现顾婷，山口一男警告李士群注意身边的人，李士群知道顾婷身份已经暴露，让她赶紧离开。而此时，山口一男已经通过王天木让戴笠对廖思成和方天翼的身份起了疑心，派特派员沈晗来到上海，调查廖思成的身份。

　　山口一男同时跟踪方天翼和廖思成，抓获不少军统和中共地下党，廖思成和方天翼正不知哪里出了叛徒，沈晗的到来使得廖思成意识到自己已经暴露。廖思成借助沈晗将自己已经暴露的消息发送给李长城，请求下一步指示。沈晗表示不管廖思成的真实身份是什么，他们永远是好朋友，廖思成非常感动。同时，在沈晗的支持下，廖思成也准备给王天木以回击。在暗杀王天木的过程中，廖思成竟然发现山口一男的踪迹，这才明白自己暴露的原因。

　　这时，中日战争已经接近尾声，日军开始准备撤退，廖思成接到允许方天翼和顾婷结婚命令的同时，也接到让他们到延安的命令。廖思成和方天翼决定杀掉山口一男后一起去延安。

　　廖思成和方天翼与山口一男展开殊死搏斗，争斗中，顾婷为了救廖思成而死。顾婷的死让方天翼勇气倍增，最终杀死了山口一男。山口一男在临死之前向廖思成打听“黑狐”的真实身份，廖思成告诉他原本没有“黑狐”，那是戴笠下的诱饵，上钩的正是山口一男，听了廖思成的话，山口一男吐血而亡。

　　在廖思成的见证下，方天翼跟去世的顾婷结为夫妻，他给顾婷带上结婚戒指，并以丈夫的身份埋葬了顾婷。

　　擦干眼泪，在日本天皇投降书的广播声中，方天翼和廖思成毅然奔赴延安。