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。
黎少堂看到自己的档案，上面因他曾是楼明远在日军生化处策反的线人，档案记录里多方核实他的身份。在翻看时，他无意间发现自己档案页后少了一页。冯静娴来找黎少堂，她已经知道欧孝安还活着，虽然知道他背叛军统，但还是希望黎少堂帮他，想要他活着，又不想黎少堂多心。黎少堂抱住冯静娴，他稳住其情绪答应会尽力。
欧孝安被铐住带进重庆站，冯静娴看见他，走上去就扇了他一巴掌，责怪他当年辜负自己，影响冯家颜面，故意说她现在要嫁给黎少堂。欧孝安毫无表情，当听到黎少堂名字，他脑海里闪现出黎少堂是日本间谍记忆，嚷着说他才是汉奸。欧孝安嚷着要见文一山，毛仁兴将他锁在房间，等着明天审讯。医生对欧孝安身体再次检查，确认他头部受伤失去部分记忆，加上体内有至幻药东莨菪，认为他说出的事情不确定真假。
毛仁兴将其带去审讯室，魏清明、文一山、冯毓年三人在幕后观察他。文一山和冯毓年都不愿审问欧孝安，提议只有魏清明合适。苗江审他让他回忆这四年情况，写在本上。欧孝安扔掉本子执意要见文一山。大桥在缅甸810监狱，知道去暗杀欧孝安的人都没活着回来。麋鹿来电报，告知他欧孝安已被送到重庆站。大桥担心810计划泄漏，要求尽快转运红弹。将军认为远征军守卫森严，担心被他们发现。大桥命令他执行任务，转移生化专家。
安藤在转移过程中，中了远征军的埋伏，远征军将其活捉，但部分远征军吸入黄色毒气。魏清明亲自审问欧孝安，他明明看见苗江杀死欧孝安，现在竟然活着出现。苗江授权严刑审问欧孝安，棍棒对其伺候，拿出照片让他指认。魏清明挑衅文一山，庆幸欧孝安当年背叛军统，他才有机会升职取代文一山的站长位置。文一山越看越气，准备离开审讯室，见到覃墨卿。覃墨卿想要参与欧孝安审讯，但她不在听审名单上。冯毓年劝说文一山继续回去听审。
苗江认为欧孝安是共党，怀疑他被楼明远策反。欧孝安对楼明远毫无印象，表示自己被日本人注射过量药剂，记忆不清。当他看到楼明远照片，想起四年前曾在大桥那审问过楼明远。当时楼明远已被折磨的不省人事，大桥将叶宣民带去他面前让他指认。楼明远强忍痛苦不说，宁愿咬舌自尽，也不供出叶宣民共党身份，但大桥还是通过他们的眼神确定了叶宣民的重要性。
欧孝安生气，认为军统故意派他接近楼明远，想要考验他，但他并未经历过考验。他不清楚叶宣民是否是共党。苗江认为他们同一时间被日军抓住，提示他当时在执行日晷行动。毛仁兴向魏清明汇报情报，表示远征军抓住安藤。欧孝安说出大桥并没有死，他还在继续施行落樱计划。
魏清明怒了，认为欧孝安是大桥派回来的间谍，想从他口中知道大桥和810的地方。欧孝安表明自己不是间谍，他说出黎少堂才是间谍，当年是他将落樱计划交给日军，继续帮大桥进行实验。魏清明不敢相信，他们当年反复核验过黎少堂身份。情报科长江姜湛昕截获日军情报，暂且知道日军要往内地运输大量毒气弹，但情报上并不知道红弹和黄弹的意思。魏清明赶紧召集所有人开会。