一九四四年伪满统治下的哈尔滨，地下党员宋卓文（秦昊 饰）以铁路巡警身份潜伏，因长相酷似其失散多年的双胞胎哥哥宋卓武（秦昊 饰），被特务科科长关雪（杨幂 饰）误认作昔日救命恩人。为探查关东军课长浅野大吾的最高任务，宋卓文将计就计进入特务科，却未料宋卓武突然现身，令其陷入危局。关雪生性多疑、手段狠戾，卓武则行事鲁莽屡屡干扰行动，在组织协调下，两兄弟逐渐学会相互配合，周旋于特务科内部暗斗，经历层层试探，终获关雪与日方信任。