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20世纪40年代初，国党军密码专家、懦弱的白大怡被日军诱捕，被迫为日军服务。他无意中发现了一个惊天秘密：日军正在秘密研制一种大规模用于中国儿童的特殊药物，服用者将大脑萎缩，破坏神经组织，心甘情愿被奴役。良知未失的白大怡决意揭穿阴谋，他以故意被“暗杀”而牺牲自己的方式把此秘密传递出去。没多久，延安、重庆均获得了日寇这一险恶计划。延安方面启用了多年潜伏在国民党军统的高级特工林婴婴， 重庆方面则启用了高级特工金深水，以粉碎日寇的阴谋。金深水、林婴婴从此和川岛野夫、小野为首的日军反谍报人员殊死较量。在共同战斗中，林婴成功地策反了金深水加入共产党。金深水在林婴婴牺牲之后，完成了历史使命，粉碎了日寇的阴谋，并公之于全世界。
中村东仁看到了译出的电文都是乱码后很不明白，他认为问题仍然出在白大怡身上。川岛带着那些乱码去找白大怡，他让他做出解释。金深水在卢局长那儿看到了破解的乱码，经过白大怡分析，他认为是密码专业在他的密码基础上修改了密码字典。
金深水也不明白这到底是怎么回事儿，他不知道该如何应对了。白大怡对中村东仁说要想修改好密码字典需要两个星期左右，中村仁对白大怡提起了他小儿子的情况，白大怡只好回去工作。金深水将情况汇报给上峰，革灵发电报给重庆。
李处长将丢失熹园通行证的人找到，他交待了自己将通告证遗失在望春楼，李处长带人去了望春楼。重庆来的特使叫王天木，他特意让代号为雨花台的金深水前来，王天木对鸡鸣寺的工作很肯定，他对于白大怡这个心腹大患很忧虑，经过核实，桂字一号的密码从来没被修改过，说明白大怡仍然和日本人在兜圈子。
戴笠派王天木来不惜一切代价杀死白大怡，川岛看出了白大怡是在故意拖延时间。王天木告诉他们和雨花台接接头的人代号为莫愁湖，她会在歌厅里唱夜来香这首歌。金深水想起了他妻子和女儿，他只能通过看照片来表达对她们的思念。
金深水邀请了静子去跳舞，她说自己的舞步最近进步了。林婴婴以保安局科长的身份来到了舞会现场，她唱的正是和金深水接头的夜来香。金深水也代表机要处将花送给林婴婴，他还邀请了林婴婴跳舞，两人的舞姿让静子感觉很不舒服。