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。
欧孝安发现要销毁的毒气弹重量不够，在没有防护下打开看，结果发现这只是普通的烟雾弹。他派人检查所有箱子，没有找到真的毒气弹。欧孝安认为这不是巧合，他怀疑沈从吴知道此事。
沈从吴跟周若飞与千惠禾子见面，双方达成共识，他们故意将毒气弹掉包销毁，只是不想共党继续纠缠，认为国共合作只是窗户纸，蒋委员长也是赞同的。沈从吴瞒着魏清明等人，以免打草惊蛇。
欧孝安及时将此事汇报给汪秋水，汪秋水担心，明天就是胜利大会，他们不能因为不确定的消息就缺席大会，让众人以为是共党有意掀起内战。欧孝安确定国军明天会放出毒气弹，他会守在外围尽量不让此事发生。
欧孝安连夜组织人搜查，果真发现藏在街道巷子的毒气弹，将其全部缴获，但数量只有三百多枚，与预期的数量相差甚远。眼看离胜利大会召开还有两个小时，欧孝安认真观察四周情况。魏清明来的路上，总是感觉心里不踏实，感觉有事情发生。中共代表李怀南出席，张厅长负责迎接，群众围在路边庆祝。
魏清明得知会场周围有毒气弹，又焦急又愤怒，他让苗江联系沈从吴，可苗江故意没有拨通电话。欧孝安急需人手，他找到梁越成，将会场路线图交给他，希望他们也加入进来搜查，提醒他们注意苗江，怀疑她有嫌疑。
张厅长要求魏清明保护李怀南等人安全，魏清明只能先答应，但他内心忐忑不安。欧孝安继续在各楼之间排查，又发现一处毒气弹藏匿点。军统的人部署好另外一批毒气弹，他们藏在会场附近，准备将毒气弹引爆，幸好欧孝安及时出现将其制止。
苗江看手表时间已到，但并没有毒气弹释放，她按照禾子事先给她的任务，打算去防空洞引爆最后一批毒气弹。禾子早已安排将防空洞改造，不管会场的人是否会逃到防空洞避难，防空洞都会将毒气弹释放，会毁灭掉整个重庆，这就是禾子追求的落樱计划。
欧孝安想着还有七百多枚毒气弹没找到，他再次查看路线图，怀疑剩余毒气弹藏在防空洞里。当他们来到防空洞，欧孝安让梁越成守住出口，只要他三十分钟没出来，就要他去疏散会场人群。兰德尔带禾子朝机场赶去，禾子心事重重，担心落樱计划不能顺利实施。欧孝安走进防空洞深处，苗江已经在此等候，两人相互打斗起来，欧孝安胸口中枪，苗江也受伤了。苗江并不害怕，她还有最后把柄，她把掩藏毒气弹的布掀开，直接拉下绳索，整板毒气弹即将掉落地上，欧孝安用身体挡住。苗江大笑，承认自己就是真正的麋鹿，准备将绳索割断，结果不小心绊倒。欧孝安强撑着力气爬向炸弹装置，眼看定时炸弹即将引爆，苗江又爬起来阻止他，结果反被欧孝安杀了。在关键时刻，欧孝安按下暂停按钮，危机真正解除。
李怀南发表完演讲，在场的人热烈欢呼，国共合作拉开序幕。欧孝安伤痕累累走出防空洞，他坚信自己所做的是正确的，正是因为这份信仰，让他坚定自己的方向。
一个月后，欧孝安到监狱看黎少堂，他又变回那个傻兮兮的样子，每天守着监狱的旁的一缕阳光，已经没有了之前的锋芒。黎少堂自知死期将至，他得知沈从吴和周若飞以及千惠禾子都没有好下场，他哈哈大笑，认为他们都该被抓。欧孝安表示他一直放着黎少堂不抓，就是想等落樱计划全部浮出水面，他好将其一网打尽。黎少堂因犯间谍罪、杀人罪数罪并罚，被处以死刑。
所有的事情暂时告一段落，汪秋水告诉欧孝安，组织给的任务，让他继续潜伏在军统获取情报。覃墨卿收到一封密信，正是代号为子夜的欧孝安发来，两人再次共事合作。