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1945年初，抗战即将取得全面胜利。内外交困的日军垂死挣扎，派出一批精锐间谍，打入驻守空军基地门户淄江城的国军司令部，企图破坏空军基地，从而避免日本本土遭到轰炸的命运。国民党方面派遣反间谍专家雷震前去应对。雷震在地下党组织的配合下，历经千难万险，终于成功消灭日军间谍。而在这个过程中，雷震也完成了思想上的转变，成长为一名共产主义战士，来到新四军根据地参加对日寇的直接作战。在根据地，雷震充分发挥自身才能，以大智大勇的斗争挫败日军一系列阴谋，成功保卫了根据地的安全。特别是妹妹雷蕾和女友乔曼的壮烈牺牲，更激励着雷震英勇奋战，为抗战事业做出了自己卓越而独特的贡献。
乔曼说出了间谍相机的事，因为失忆她还是不太相信雷震，但却对朱莉娜十分的信任，她哀求雷震去找朱莉娜来救自己。雷震在找到朱莉娜时，故意试探她，告诉她乔曼已经把当晚发生的事告诉了自己，希望她把相机交出来。但作为日本间谍的朱莉娜有超强的心理素质和分析能力，她知道雷震是在试探自己。
雷震没有从朱莉娜那里试探出有用的情报，为了洗清乔曼的间谍怀疑，雷震决定帮乔轻找到确切证据。他请许国璋帮他分析乔曼失忆的原因，许国璋一直对乔曼有偏见，觉得她就是日本间谍，是她在蛊惑雷震，使得雷震在她面前失去理智和判断。但雷震还是请他帮忙自己救治乔曼，帮她恢复记忆，找出真相。为此，许国璋和雷震争执不下，互相说服不了对方。
雷震突然想起之前派小罗回重庆找郭厅长核实乔曼身份的事。他问许国璋是不是把自己派小罗的事告诉过朱莉娜。许国璋非常生气，他知道雷震还是在怀疑朱莉娜。他觉得雷震失去了特工应有的判断。为此，他们二人产生矛盾。
雷震和刘志庸在李天龙面前各执一词，他们都分别质疑朱莉娜和乔曼的身份。李天龙命令他们各自找到证据说明。从司令部出来，刘志庸把朱莉娜叫到办公室，让她帮自己找到乔曼是日本间谍的证据。朱莉娜还假模假样地表明自己与乔曼情同姐妹，但刘志庸把一段录音放给她听后，朱莉娜便知戏演不下去了。原来刘志庸把当晚她们二人听到猫叫时的对话全部录了下来。
雷震去找朱莉娜，直言不讳地告诉她自己派人到重庆核实她的身份。但没想到乔曼曾向朱莉娜详细描述第一次见雷震的细节，于是朱莉娜详细地描述了第一次见雷震的情形，朱莉莉深情并茂地倾诉如临其境，这一次，雷震对坚定地相信乔曼的事也发生了动摇。鉴于所有的电台被监控，雷震请雷晓蕾通过新四军的电台联系重庆找郭厅长核实乔曼身份。但他们的谈话却被躲在暗处的朱莉娜听到。