1937年8月初，隨著日軍侵華戰(zhàn)爭的展開，規(guī)模空前的淞滬會(huì)戰(zhàn)即將在遠(yuǎn)東第一大都市上海展開，中國最高統(tǒng)帥部決定“先發(fā)制敵”，一舉殲滅長江上的所有日艦，消滅日本海軍陸戰(zhàn)隊(duì)，贏得戰(zhàn)爭的先機(jī)……

長江的一艘游輪上，愛國學(xué)生不失時(shí)機(jī)地宣傳抗日，焚燒日貨，藍(lán)胭脂扮成盲人的樣子來到甲板上，一路用著盲杖小心翼翼地兜了一圈回到內(nèi)倉，之前一直在倉外畫畫的她的閨蜜馮曼娜早就在那里恭候了。她向閨蜜匯報(bào)第一個(gè)撞她的是個(gè)老頭，還是個(gè)瘸子，因?yàn)樗呗返臅r(shí)候一腳輕一腳重，至于判定他是個(gè)老頭則因?yàn)槁牭綄?duì)方喉嚨里有痰；第二個(gè)撞她的則是個(gè)時(shí)髦的女人，噴的香水是法國的夜巴黎，擦的胭脂則是雙妹牌的，聽口音感覺不是上海人……閉著眼的她甚至用耳朵判斷出外面集會(huì)燒日貨的學(xué)生一共有三十九人。曼娜恭喜胭脂全部答對(duì)，并表示她的聽力、判斷力、洞察力都是一流的。

胭脂又對(duì)曼娜說她回來的時(shí)候遇到了兩個(gè)奇怪的人，一個(gè)扶了一把差點(diǎn)摔倒的自己，這么熱的天居然穿著一身毛料西服，熱得身上手上都大汗淋漓的；另一個(gè)是個(gè)酒鬼，大白天喝得醉醺醺的，撞到她的時(shí)候不知道腰里別著什么東西，硌得她生疼，說到這里兩人都反應(yīng)了過來那不會(huì)是槍吧？

藍(lán)胭脂打算出門打探一番，在船艙轉(zhuǎn)角處撞上了之前遇到過的時(shí)髦女人，兩人手里的化妝包都打翻了，那時(shí)髦女人拿起藍(lán)胭脂的雙妹胭脂硬說是自己的，藍(lán)胭脂于是拿起一模一樣的另一盒塞進(jìn)包里。當(dāng)藍(lán)胭脂繼續(xù)到處查探時(shí)被那個(gè)醉酒男子用槍脅迫到機(jī)艙內(nèi)禁錮了起來，此人的真實(shí)身份是救國會(huì)特勤處的特工宋勉。

時(shí)髦女子和一陌生男子在甲板上秘密遞交情報(bào)，這一幕落入宋勉的眼中，他的大腦數(shù)據(jù)庫立刻跳出日本間諜井上純子和龍二的名字。井上純子剛在房間里把情報(bào)塞入胭脂盒走出房門就被一男子用槍支脅迫帶走。

曼娜久等胭脂不回于是出房間一路小心翼翼地找著胭脂的行蹤，胭脂此時(shí)正被手銬銬在柱子上動(dòng)彈不得，突然她摸到柱子上有機(jī)油，于是靈機(jī)一動(dòng)把雙手涂滿機(jī)油，用盡全力將手從手銬中褪了出來。重獲自由的胭脂與曼娜會(huì)合，她告訴曼娜特務(wù)共有三個(gè)，她們必須盡快告訴船長。路上卻不幸落入龍二之手，幸虧宋勉等人一直關(guān)注著龍二的行蹤及時(shí)出手擊斃了龍二救下藍(lán)胭脂，帶走了井上純子，純子在緊急關(guān)頭將裝有情報(bào)的胭脂盒塞入了藍(lán)胭脂的包里。

游輪靠岸，日本特高科偵查股股長渡邊一郎坐在車內(nèi)迎接井上純子的到來，沒想到井上純子竟是被押送著出來的，井上純子用摩斯密碼將自己的處境告訴渡邊一郎，渡邊一郎收到消息即驅(qū)車離開，在宋勉的車和渡邊的車交匯之時(shí)井上純子故意偏過頭去露出空門，渡邊一槍將其斃命。

救國會(huì)上海站，站長萬志超正在聽取工作報(bào)告，宋勉回來了，他告訴站長此行一無所獲，只是從龍二嘴里挖出了含有巨毒的不完整的作戰(zhàn)圖，純子身上的情報(bào)應(yīng)該已經(jīng)轉(zhuǎn)移，不排除船上還有日本人的接應(yīng)者。萬站長稱此事事關(guān)淞滬會(huì)戰(zhàn)的關(guān)鍵，二十四小時(shí)后宋勉務(wù)必要將他需要的東西拿到。

渡邊把純子最后留下的情報(bào)翻譯給課長，純子把情報(bào)轉(zhuǎn)移到了一個(gè)叫藍(lán)胭脂的女子身上，課長下令務(wù)必盡快查到藍(lán)胭脂的下落。

日本人很快查到了藍(lán)胭脂的底細(xì)，她是南京中央大學(xué)數(shù)學(xué)系的學(xué)生，父親藍(lán)長明是上海金信銀行的老板，有一定的勢力和影響力，其政治態(tài)度反日親英美。還有一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)就是和藍(lán)胭脂一起回來的女孩馮曼娜是日軍間諜馮子雄的女兒。

馮子雄接到任務(wù)后借著女兒曼娜生日，難得大方地要幫女兒開個(gè)生日派對(duì)，讓她把最好的朋友都叫來，自然是少不了胭脂了。席間馮子龍的妻子趁著胭脂不備將她包中的胭脂盒偷偷取出塞入自己包中。

馮子雄和太太倆人躲進(jìn)房間把藍(lán)胭脂的胭脂盒拆了個(gè)底朝天也沒有任何發(fā)現(xiàn)，馮子雄判斷這個(gè)胭脂根本就是藍(lán)胭脂的原物，裝有純子的情報(bào)的胭脂盒應(yīng)該還在藍(lán)胭脂的身上，必須繼續(xù)想辦法找到，實(shí)在不行就把藍(lán)胭脂扣起來。

正在房間補(bǔ)妝的藍(lán)胭脂取出包中的胭脂盒，記憶力超群的她發(fā)現(xiàn)看似一模一樣的胭脂盒并不是自己的那個(gè)了，經(jīng)她仔細(xì)的搜索，從胭脂盒的夾層里發(fā)現(xiàn)一張沒有字跡的黃紙，她把紙片放到燈炮上炙烤了一會(huì)果然有字跡顯現(xiàn)出來“十萬火急，軍事委員會(huì)制定實(shí)施封江計(jì)劃”，這個(gè)重大的發(fā)現(xiàn)讓胭脂心跳不已，此時(shí)曼娜來敲門催胭脂去參加舞會(huì)，胭脂打開門四下觀察之后把曼娜拖進(jìn)房間，舉著手里的紙對(duì)曼娜宣布，現(xiàn)在這場戰(zhàn)爭的命運(yùn)正掌握在她的手上！曼娜立刻反應(yīng)過來是船上那個(gè)日本女特務(wù)干的，她提議立刻把這一消息告訴自己的父親，他是上海軍需處的處長，一定能夠辨別這個(gè)情報(bào)的重要性，胭脂卻覺得應(yīng)該把情報(bào)交給宋勉。

胭脂在曼娜家就迫不及待地打電話去救國會(huì)上海站找宋勉，電話剛接通，從曼娜處得到消息的馮子雄就掐斷了電話，他訓(xùn)斥胭脂不分輕重，他稱日本女特務(wù)的情報(bào)哪能讓她發(fā)現(xiàn)？宋勉那邊一查電話的來源發(fā)現(xiàn)是從軍需處處長家里打來的。

馮子雄讓胭脂把情報(bào)給他，胭脂卻執(zhí)意要通知救國會(huì)，雙方爭執(zhí)不下，馮子雄終于讓步稱由他通知救國會(huì)上海站來家里取情報(bào)。趁著救國會(huì)的人未到，馮子雄來到書房用藥物查看了密電的內(nèi)容，所謂封江計(jì)劃，一、阻隔江陰航道；二、各要塞炮臺(tái)緊急備戰(zhàn)；三、長江沿岸游動(dòng)炮伺機(jī)進(jìn)入陣地。看著這絕密會(huì)議紀(jì)錄，馮子雄明白難怪青木課長要求不惜一切代價(jià)必須得到情報(bào)，否則日本人在長江上的戰(zhàn)艦就全完了。另一張紙則是龍二留下的情報(bào)，他發(fā)現(xiàn)從江陰口要塞到吳淞口要塞工事都有擴(kuò)建的跡象。

馮子雄讓劉副官把情報(bào)送到日本人處，他則留在住處偽造了一份情報(bào)準(zhǔn)備交給救國會(huì)，宋勉拿回情報(bào)卻發(fā)現(xiàn)這居然是一份黃浦江口的防御情報(bào)，他想不明白的是明明自己在龍二的房間里發(fā)現(xiàn)了高倍望遠(yuǎn)鏡，龍二觀察的應(yīng)該是長江才對(duì)呀。站長開始懷疑己方搞錯(cuò)了，難道是日本人根本沒有得到封鎖長江的計(jì)劃？宋勉心里對(duì)情報(bào)的真假產(chǎn)生了懷疑，站長命令他立刻向南京總部匯報(bào)，如有可能提前實(shí)施封鎖長江計(jì)劃。

青木課長得到情報(bào)第一時(shí)間就向大本營發(fā)去特急絕密電報(bào)，稱據(jù)可靠消息不出三日江陰至吳淞口沿岸將萬炮齊發(fā)，圍殲我艦隊(duì)于長江中下游，帝國海軍生死存亡系于一線。

1937年8月7日深夜，停泊在長江中上游的日本軍艦和商船緊急起航，直沖長江口，等中國軍隊(duì)發(fā)現(xiàn)情況有異，出動(dòng)軍艦前往江陰要塞攔截時(shí)，為時(shí)已晚，僅截獲兩艘日本商船。

宋勉和站長明白他們中了調(diào)包計(jì)，封鎖長江計(jì)劃正是潛伏在南京軍事委員會(huì)內(nèi)部的日軍間諜“影子”傳出來的，所有接觸過情報(bào)的人都有嫌疑。

胭脂一出家門就被擄上了汽車，她被蒙著眼睛帶到一間屋子里，驚恐交加的她不停地問著對(duì)方是誰？為什么要抓她？對(duì)方假扮日本人說由于胭脂情報(bào)傳遞失誤使他們損失了兩艘商船，開始還驚慌失措的藍(lán)胭脂在聽到宋勉點(diǎn)煙的聲音時(shí)立刻平靜了下來，從進(jìn)入院子開始聽到的一系列聲音，她判斷也抓她的根本就是救國會(huì)上海站的人。

宋勉告訴胭脂由于她提供的情報(bào)有誤，現(xiàn)在已經(jīng)影響到整個(gè)淞滬戰(zhàn)役的戰(zhàn)局，所以她必須認(rèn)真回憶從船上遇到女特務(wù)開始到把情報(bào)交給他們的過程。萬志超發(fā)現(xiàn)了胭脂超人的洞察人力和記憶力，他決定要利用胭脂幫他們找出真相，宋勉不忍心一個(gè)姑娘卷入戰(zhàn)爭，但測試了一次又一次，萬志超都認(rèn)為這是老天派來幫他們的人。胭脂拒絕加入救國會(huì)，宋勉激她不愿加入是怕發(fā)現(xiàn)真相吧？如果情報(bào)泄露真的和馮子雄一家有關(guān)，那么她最好的朋友馮曼娜也脫不了干系，如果她愿意加入興許還能證明馮家的清白。萬志超讓胭脂在馮家留盡可能長的時(shí)間，搜索一切蛛絲馬跡，記下他們的一切談話甚至表情，回來匯報(bào)于他。

胭脂為了她的好朋友答應(yīng)幫萬志超這一次，但宋勉清楚一旦踏上間諜這條路，就再也沒有回頭路，他想提醒胭脂，但顯然已經(jīng)來不及了。

胭脂帶著一支口紅作禮物再次來到馮家，胭脂裝作無意地對(duì)曼娜說起她的胭脂盒上次好像掉在他們家了，正巧下人柳媽出來送吃的，她聽到此話告訴胭脂自己在老爺書房的廢紙簍里見過她的胭脂盒，馮夫人適時(shí)出來阻止柳媽繼續(xù)往下說。說者無心聽者有意，胭脂決定去探探馮子雄的書房，在書房的廢紙簍外面胭脂發(fā)現(xiàn)了馮子雄和夫人練習(xí)仿宋體字未處理干凈的碎紙，上面赫然寫著“十萬”和“火急”，胭脂似乎明白了什么。她還沒來得及查探更多，馮夫人從銀行回來了徑直來到書房，馮夫人開關(guān)保險(xiǎn)箱的一切動(dòng)靜全聽在胭脂耳內(nèi)。胭脂將碎紙帶回救國會(huì)，經(jīng)筆跡鑒定碎紙上的字跡和上次情報(bào)上的字跡出自同一人，由此可以基本認(rèn)定馮子雄的嫌疑，但因?yàn)樗纳矸萏厥猓由夏壳皯?zhàn)局未定大敵當(dāng)前，萬志超認(rèn)為不可輕舉妄動(dòng)。他決定再次利用藍(lán)胭脂，但藍(lán)胭脂義正辭嚴(yán)地拒絕，她稱以后馮家的事與她沒有任何關(guān)系。

萬志超將說服藍(lán)胭脂的任務(wù)交給宋勉，宋勉無奈追上胭脂說要謝謝她請(qǐng)她去喝一杯咖啡。宋勉懇請(qǐng)胭脂再幫幫他們，但胭脂稱她不會(huì)利用朋友和友情和信任去換取情報(bào)，否則她都要看不起自己，要知道真相自己去查。胭脂開玩笑稱她給宋勉兩個(gè)選擇，要么說服她，要么愛上她。宋勉緊張了，一手捏著自己的錢包說他已經(jīng)有心上人了，胭脂打開宋勉的錢包居然看到了同學(xué)林天沐的照片。胭脂咖啡也不喝了，讓宋勉立刻帶自己去見林天沐。

林天沐在天主教堂照顧著一群無家可歸的孤兒們，她是一個(gè)悲天憫人的天主教徒，她擔(dān)心即將來臨的戰(zhàn)爭會(huì)令這眼前的平靜也消失了。胭脂和宋勉留下來陪孩子們一起吃飯，正吃著一個(gè)小姑娘跑出教堂想拿手中的饅頭喂雞，突然日本人就發(fā)動(dòng)了戰(zhàn)爭，滿天的轟炸機(jī)密集地投下炸彈，胭脂為了保護(hù)孩子被炸傷了手住進(jìn)了醫(yī)院。宋勉來到醫(yī)院看望受傷的胭脂，他表示同意胭脂的觀點(diǎn)，如果要女人上戰(zhàn)場，那么要男人干什么，他向胭脂敬了個(gè)軍禮稱不會(huì)再來打擾她，但胭脂叫住了他，說自己答應(yīng)幫他們，但有個(gè)條件，不能為難馮曼娜。

青木特意交代馮子雄要提高警惕，以后就由“影子”和他單線聯(lián)系，馮子雄打算利用南京到上海的郵政路線和“影子”聯(lián)系，為保險(xiǎn)起見收件人將會(huì)是和“影子”有婚約的曼娜，就算時(shí)事緊張郵件會(huì)遭到檢查想必也不會(huì)懷疑兩個(gè)談情說愛的年輕人。馮子雄夫婦將情況告訴曼娜，讓她先保持和周漢光（影子）書信來往，若有好感就繼續(xù)交往，覺得不合適也不勉強(qiáng)，曼娜沒有多想就答應(yīng)了下來。

以南京軍事委員會(huì)少校參謀身份潛伏的日本間諜周漢光在再三確認(rèn)周圍情況無殊后將寄給曼娜的信投入郵筒，隨后他從自己的太陽鏡片中發(fā)現(xiàn)身后的小巷中似乎有動(dòng)靜，警惕心極高的周漢光拔槍就進(jìn)入小巷查探，在小巷中他踩到了一顆國民黨軍裝的鈕扣，但平靜的小巷中除了一個(gè)正在打鐵的老匠人和做針線的老婦，似乎并沒有任何特殊，終于放松警惕的周漢光將槍插回腰間離開，周宇浩見周漢光離開從高處跳下，隨即也離開。

周漢光的信很快到了上海地下黨聯(lián)絡(luò)員李杰的手中，他看到信封上的兩張航空郵票起了疑，他不著痕跡地取出信件拍照留存后將信件恢復(fù)原樣。此時(shí)響起了敲門聲，門外來者正是表面身份為南京軍事委員會(huì)參謀實(shí)為中共地下黨員的周宇浩，李杰將相片沖印出來讓周宇浩看，他覺得真正的秘密應(yīng)該在兩枚航空郵票上。