共35集
大型谍战悬疑戏《刺蝶》讲述了一位潜伏很深的日本女人为了效忠国家而残害中共地下党的故事。留学日本的舞台剧演员袁天杰在日本的妻子神秘失踪。袁天杰回国寻妻却被军统训练成为特工，他和潜伏在军统内部的共产党员舒秀一起接受了寻找日本特务 “千变美娘”的任务。大明星姚芊芊的身份扑朔迷离，似乎和神秘的“千变美娘”也有某种联系。通过侦查和分析，舒秀和袁天杰得知姚芊芊是被她的私人医生翁子安做了整形手术后潜伏下来的日本军官，她在上海暗杀多名优秀的爱国人士，舒秀带领袁天杰等人在中共党组织的领导下与之展开殊死搏斗，最终改头换面成姚芊芊的“千变美娘”原形毕露，她其实就是袁天杰苦苦寻找的日本妻子。最终，正义战胜邪恶。
姚芊芊请余承南到家里吃饭，两人从东北的沦陷谈到流落在上海，浓浓的乡情让二人的关系更加密切，慧心公寓里袁、舒、林三人研究姚芊芊与翁氏医院的关系很复杂，要进一步调查。舒秀截住余承南提醒他不要陷入感情旋涡，余承南不以为然。林霄继续查找姚芊芊的学艺经历，其中华星演艺班这段经历疑点最大，但能证明这段时间的人都先后去世。袁天杰在排练中又发现姚芊芊肩头上的胎记与板井樱子的胎记在位置和形状几乎一模一样，这让袁天杰更觉得姚芊芊在很多方面与樱子相通，但面容却完全不一样。日本情报机关的追风计划第三道密令要来，何成休安排舒秀截取，袁天杰和林霄紧密盯梢，使日方传递失败，樱子批评原冢无能，又安排假樱子来对付袁天杰对樱子的查找。袁天杰对追踪的女人感觉就是樱子，想尽快找到妻子令他心情激动。林霄安慰袁天杰，帮助调整情绪，袁说出姚要过生日的信息，何成休提示要密切注视这个活动。生日宴会上姚芊芊发表感谢讲话，抨击日本对中国的侵略，这时一名杀手向姚开枪，余承南奋不顾身扑上去挡住了射来的子弹，这时假樱子出现，化了妆的原冢果断开枪。