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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。
孙怀民信誓旦旦表明他是上级派来和方嘉树接头的，一口咬定陶玉玲是被敌人策反的叛徒，陶玉玲气得咬牙切齿，方嘉树承认陶玉玲是他老婆，让孙怀民和陶玉玲各自写出自己的代号，孙怀民准确写出“麻子”，方嘉树还是不敢确定他们俩的身份，就把他们全部关到大衣柜里。
孙怀民跟着方嘉树回家的时候，他在路上撒了面粉引路，李力行派秘书郑飞熊跟踪孙怀民，郑飞熊顺着白面跟来，因为雨下的太大，白面被冲走了，郑飞熊就在最后出现白面的地方蹲守。第二天一早，郑飞熊顺着撒了白面的路继续寻找。方嘉树一早出门买早饭，也看到了路边残留的白面，他从早餐摊上抓了一把白面，把留在家门口的白面清理干净，然后又在路两边撒了白面，最后撒到杨俊平医生家门口，郑飞熊顺着白面一路寻找，在杨俊平家门口稍作停留就匆匆离开，方嘉树躲在一边看得清清楚楚。
叶兴城突然来找方嘉树，方嘉树没顾上给陶玉玲他们送油条，就坐上叶兴城的车离开。方嘉树顺路来看涩谷，把油条给他，打着要给苏雅露买化妆品的旗号。郑飞熊向李力行复命，李力行不相信杨俊平是杜鹃，每次审讯被抓的共产党，杨俊平把他们一次次救活，最后那些人都死在杨俊平手里，李力行想起来方嘉树和杨俊平住在同一巷子，他脑子里一片混沌，不知道该怀疑谁。
叶兴城把李正勋留下的证据交给方嘉树，其中有李正勋写给未婚妻的情书。方嘉树拼命讨好苏雅露，苏雅露对他冷言冷语，同事们对他们议论纷纷，苏雅露对方嘉树一往情深，逼方嘉树在她和陶玉玲面前做出选择，方嘉树只好和她分手，苏雅露赌气要和他一起寻死。
叶兴城向苏雅露示好，苏雅露根本不买账，当面让他难堪。叶兴城派贾玉章和小宋带着警犬去震旦学院查线索，结果一无所获，他把一腔怒火全撒在贾玉章等人身上。旅馆老板发现警局查到旅馆里房间里有两个孩子，就打电话想和警局报告，警察闻讯赶到，孩子们承认母亲是陶玉玲，他们就向叶兴城报告此事。
方嘉树给孙怀民和陶玉玲送饭，陶玉玲担心孩子们的安全，她赌气不吃不喝，方嘉树无意中发现孙怀民的袖子上有残留的白面，顿时明白了一切。叶兴城亲自带人来到兴华旅馆，对孩子们仔细盘问，弟弟方子睿一眼就看出贾玉章腰里别着枪，还要过来玩了一会，姐姐乐言嫌房间里的马桶脏，她一直憋到现在，叶兴城因此怀疑陶玉玲不是一般人，就把孩子们送到方嘉树家。叶兴城带着乐言和来到楼下，方嘉树赶忙把陶玉玲放开，让她假装在洗澡。