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1953年，新中国开始了第一个五年计划。林然以省委书记的身份回到盘龙市，领导大规模的建设工作，并完成中央布置的建立国防工业基地的重要任务。他的两个养子——烈士遗孤云海东、国民党将领遗孤石明挥，这时已分别担任了大型钢铁厂的公方副厂长和苏联专家组俄语翻译。更让林然惊喜的是，回到盘龙市的第一天，他就见到了失踪20年的女儿林想，国家安全部门的一名侦察员。林然有了一个新的家庭，但他不知道，美蒋谍报机关精心策划了旨在破坏我国防工业基地的“K计划”，他真正的女儿林想被特务绑架，女特务陶叶顶替林想之名潜入他家，借他这把保护伞伺机破坏。敌特也不知道，我安全部门已迅速破获了绑架案，同时派遣林想化装成赵小年，以林然的公勤员身份进入林然家，监视特务陶叶，并以此获取“K计划”的全部内容。林然和真假两个女儿以及两个义子生活在一起，这个多姓的由孤儿们组成的奇特家庭，上演了一场真真假假虚虚实实的亲情戏。而女特务陶叶在林然家里短短两个月时间里，也经历了一场由鬼变人的蜕变。敌特为实施“K计划”，指示潜伏特务高峡将工业局局长郭大义拖下水，并对重兴钢铁厂采取了阻碍发展、偷窃资料、暗杀和爆炸等一系列破坏活动。赵小年等公安人员与敌特展开了一轮轮殊死搏斗，最终将敌特一网打尽，而赵小年也在最后的战斗中献出了自己年轻的生命。
林想接到最后通牒，她下决心结束自己也结束任务。赵小年在关键时刻救出身受重伤的林想，并送进医院。 林想伤势较重，全社会动员起来抢救她。林想的血型特殊，找不到可用之血。赵小年主动要求为林想献血（林想身份尚未公开）。。 林想提出要见林然。林然走进医院。并认下了这个敌人作女儿。杜来峰感慨地表示，老首长再一次教育了大家。 在林然的教育下，林想良心所现，主动向林然坦白了一切，并告诉林然自己真名叫陶叶。