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1941年的上海，潜伏在汪伪特工总部76号的共产党员方嘉树面临暴露危险，这时候他少年时的童养媳、同为我党地下工作者的陶玉玲带着两个孩子闯入了他的生活，并为了保护方嘉树的潜伏身份与他开始了假扮一家人的潜伏故事。面对76号主任李力行、情报处长叶兴城的怀疑和试探，方嘉树和陶玉玲使出浑身解数，终于让家庭成员全部“表演”到位。另一方面，方嘉树还兼有军统特工的身份，必须周旋于暗恋他的军统女特工苏雅露、秘密监视他的军统行动组长“银狐”等关系中。即使在如此复杂的情况下，方嘉树仍然理顺了公与私、敌与我之间的各种关系，完成了组织交给的获取煤炼油情报、清除刽子手李力行等重大任务，利用军统、76号、日本人之间的矛盾，巧妙地为我党获取了更多的情报和利益。
乐言上学以后，陶玉玲想起在监牢里受罪的赵全章伤心地泪流满面，方嘉树对她好言相劝，答应今天不会让赵全章受酷刑，方嘉树派陶玉玲去和胡建华接头，汇报赵全章在牢里的情况，再询问一下营救计划安排的怎么样了，方嘉树担心别人看出陶玉玲哭过，亲手给她化妆。
李力行一早带郑飞熊来看方嘉树，还特意给买了早饭和他一起吃，陶玉玲和他们打声招呼就去筱陶袁上班了。李力行极力拉拢方嘉树，说了叶兴城很多坏话，叶兴城一直怀疑方嘉树就是杜鹃，方嘉树对此毫不在意，李力行鼓励方嘉树加油，尽快让赵全章开口，以免被叶兴城抢功，方嘉树想用美国人拍照的办法审讯赵全章。
郑飞熊私下提醒方嘉树好好干，还透露李力行把郑南雁关在76号，他担心方嘉树办事不利会步郑南雁的后尘。陶玉玲和胡建华见面以后第一时间回家向方嘉树汇报，把胡建华安排的营救时间和地点告诉方嘉树，拜托方嘉树救出赵全章。
方嘉树早早来到审讯室，老三熬了一整夜，早已经困得睁不开眼睛，赵全章始终一言不发，方嘉树主动替他行刑，狠狠抽了赵全章几鞭子，他故意露出印在脖子上的地点---小沙渡路，用户手指比划了一个八点，赵全章顿时明白了一切，老三尿急去方便，方嘉树跟他一起出去，以免引起别人的怀疑。
李力行，黑田光夫，叶兴城和涩谷准时来审讯赵全章，方嘉树嘲笑赵全章是懦夫，对他冷嘲热讽一番，赵全章对他嗤之以鼻，方嘉树用激将法让他开口说话，赵全章主动摘下嘴里的嚼子，方嘉树让叶兴城负责下面的审讯。涩谷在一旁拍照取证，拍下来赵全章所有的表情变化，叶兴城逼问杜鹃是谁，赵全章把在场的人都指认了一遍。
李力行对叶兴城的审讯方式很不满，方嘉树建议从细节开始问起，赵全章承认米粉店是联络站，叶兴城一口气说了几处新的联络地点，赵全章听到小沙渡路的时候眼前一亮，涩谷拍下赵全章的表情。方嘉树对每张照片的表情一一对比，在场的人都看出赵全章对小沙渡路很吃惊，确定新的联络点就是这里，赵全章故意透露那是一间废弃仓库，叶兴城对他苦苦相逼，他只好承认今晚八点接头。
李力行，黑田光夫，涩谷和方嘉树等人全体出动，连夜赶往小沙渡路，叶兴城做了周密部署，让方嘉树带着赵全章去接头，李力行怀疑共产党在此地设伏，叶兴城已经安排重兵，发誓要把他们一网打尽，黑田光夫冷眼旁观，他想看看方嘉树的表现，以此来甄别他是不是杜鹃。方嘉树缠着赵全章来到接头地点，叶兴城带着贾玉章随后跟来。
方嘉树搀着赵全章来到仓库，眼看接头时间已到，有人来接应赵全章，赵全章提醒他快跑，方嘉树拼命阻拦，被来人一枪击中。叶兴城及时赶来增援，方嘉树让他把赵全章抓回来，叶兴城搀起赵全章就跑。黑田光夫听到枪声，下令日军冲进仓库。