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1938年6月，武汉会战爆发，抗战局势危急。军统特工谢庚杨自作主张，将长期秘密关押的中共特工孟庆凡“盗出”监狱并射杀江边，抛尸江中，顺水飘到日军阵地。孟庆凡身上携带着一份谢庚杨伪造的假情报，使日本人相信苏联人将会出兵中国东北，进攻武汉的步伐被迫放缓。由于准备仓促，谢庚杨的计划出错，日本特工佐藤坚信这是中国人的阴谋。他亲自到武汉验证情报真伪。死里逃生的孟庆凡从日本人的拷问中，得知了这份计划会对中共造成伤害。他冒死逃离日军营地，返回武汉进行阻止。“谎言计划”被提交到国共高层面前。 为了武汉抗战，国共决定携手完成“谎言计划”。为了弥补计划瑕疵，八路军女播音员马小茴被安排与孟庆凡假扮夫妻，两人接受日本人的考验。国共双方情报精英，与日本最精锐的特工人员，围绕着这份谎言计划，在武汉展开了一场搏斗。
孟庆凡需要彭静雯帮忙，他想让她劝说周图海，周图海已经禁止了货运。孟庆凡去见谢庚杨，他清楚这不是日本人简单的报复，谢庚杨在焦急地等待着，日本人在消耗他的忍受力，他们要将情感变成战斗力。九菊安排小孩儿把传单交到码头上船主的手上，这引起船舶运输方对永大的抗议。
陈尔道给陈菲打电话让她想办法找到谢庚杨，汗口码头几十家船务公司将抗议书交给陈尔道，永大再不放船会使运输不能按时完成。谢淑娴被佐藤绑起来关押，她看出他是日本人，谢淑娴看出她爸把他们害的很惨，佐藤教训了她，谢庚杨在门外听到了他们的对话，佐藤已经猜出他在外面。
佐藤用谢淑娴的命来要挟谢庚杨，谢庚杨承认谎言计划是他制定的，李正宣带人要去救谢淑娴时被孟庆凡阻止，孟庆凡要关他一天禁闭。佐藤让谢庚杨将讲明黄雀计划不存在证据交给他，谢庚杨只有四个小时的时间去完成，他指责了李正宣的不听指挥，他需要谎言计划的所有资料，还要一批转移向重庆的名单和武汉人员名单，他们不怕危险。
孟庆凡要重新将谎言计划进行修改，李正宣不相信孟庆凡的计划能成功，谢庚杨命他们执行命令。马小茴将她和铃木说漏嘴的话告诉了孟庆凡，九菊已经收到铃木死前发出的消息，他知道马小茴和孟庆凡是在执行任务，而且还不是真夫妻。
马小茴想弥补错误，孟庆凡让她马上去八办，有需要的情况会去找她。孟庆凡找谢庚杨时被告知他去了军统档案室，唐兰赞成他的说法，谢庚杨在借调档案时被王昌平批准，但档案室里有规定只能要那里查看，不能带走。孟庆凡劝谎言小组要齐心协力帮助谢庚杨，他假装喝多酒去军统档案室，还高喊王昌平要见他，李正宣登记之后让孟庆凡先回去。