共40集
抗战胜利前夕，潜伏在军统的中共地下党员欧孝安从日军生化毒气研究所监狱中成功越狱，途中受重伤昏迷，被中国远征军发现并救走。苏醒后的欧孝安发现自己丧失了在监狱近四年的记忆。欧孝安以四年前记忆的终点为起点，捡拾零星记忆，秘密调查并意图揭露日本间谍黎少堂的罪恶嘴脸。期间，他与中共地下党员覃莫卿从相互质疑、试探，到联手合作，找到了日军生化毒气研究所，抓获了日军情报司令长官大桥和野。抗战胜利后，国民党准备全盘接收日军生化毒气研究所遗留的“人、财、物”，为日后与中共作战作准备。欧孝安获悉了这个情报并粉碎了这个恶毒计划，同时揭露了黎少堂日本间谍的真面目，在中共地下党内代号为“孤星”的欧孝安终于回到了党组织的怀抱。
中村告诉欧孝安来龙去脉，他曾加入大桥研究室，但发现他们所做研究违背人道，他信仰马克思主义，无法接受这份工作。后遇见楼明远，被他发展为线人，加入日晷行动，负责窃取落樱计划资料。但窃取资料时差点被日军发现，他将资料偷出后打算烧毁资料室，却被日军发现后抓捕。据中村描述，楼明远在被抓前，将他发展为共党，打算让他跟军统撤离。
可中村被大桥抓住后，他没能忍住大桥给他注射的吐真剂，将很多细节说出。黎少堂趁机代替中村，拿到中村的街头暗号，抢先之前跟共党取得联系，并打入军统内部。欧孝安听后串联起整个事件，让他想起组织给的任务，是要揭发黎少堂，抓住大桥，粉碎落樱计划。大桥本打算让黎少堂成为三重身份间谍，为了摸清日晷行动，大桥没有杀害中村，没想到他竟然跟共党有关联。黎少堂让大桥不要再相信欧孝安，大桥却对黎少堂产生怀疑，认为他在军统太受重视。黎少堂认为军统更希望消灭共党，他必须先答应交出落樱计划获取信任。
欧孝安在监狱时，叶宣民将黎少堂间谍身份告知，让欧孝安逃出监狱后找到老何。欧孝安想起所有记忆，中村拿出大桥罪行照片，认为这些就是指认大桥罪行的证据。黎少堂向大桥保证落樱计划会顺利实施，大桥始终不放心，他认为落樱计划是自己的心血。黎少堂让大桥回到帝国后再给国军毒气弹坐标，大桥提醒他牢记日本间谍身份。
欧孝安终于明白楼明远的信仰，他想起自己在监狱时加入共党以及叶宣民的嘱托。回去后，他问覃磨卿是否认识老何，他想要跟老何见面。汪秋水得知大桥没死，让覃墨卿要揭露国军阴谋，将大桥公开审判，绝不能让他顺利回日本。美国记者到战俘营宣传，有人发现了大桥。此事传开后，国内外声势要求重新审理大桥，沈从吴十分愤怒，指责所有人犯了低级错误。魏清明表示爱莫能助，他把责任推给黎少堂，认为大桥活着的事情他并不知情。
沈从吴单独留下黎少堂，让他三天内拿出方案继续推行计划。俞光棋调查记者身份，怀疑军统内部有鬼，黎少堂第一反应就是覃墨卿。欧孝安跟汪秋水见面，他终于向组织报到，确定他共党身份。欧孝安将黎少堂身份资料交给沈从吴，沈从吴并不关心黎少堂身份，反而怀疑欧孝安通共，认为他这些资料是东北抗联那边的人给的。
欧孝安揭发黎少堂是日本间谍，反而被怀疑是共党，他无法理解国军的做法。沈从吴要求欧孝安在公审时替大桥做伪证，且不要再过问黎少堂身份，文一山也让他以大局为重，当务之急是对付共党。欧孝安不同意，他将大桥证据交给覃墨卿，知道军统和美国人相互勾结，他想要将证据在公审时公布于众。覃墨卿认为他不理智，没有想过后果。