1940 年 3 月,汪偽政府宣布成立。侵華日軍在上海大肆搜捕抗日誌士,汪偽組建由前國民黨軍官畢忠良(張魯一飾)擔任處長的“特別行動處”為虎作倀。一直潛伏在畢忠良身邊,代號“麻雀”的中共黨員陳深(李易峰飾),與組織暫時失去聯繫。
置身虎視狼顧的險境中,陳深信仰堅定,冒死營救上線“宰相”及抗日誌士。畢忠良老奸巨猾,雖與救命恩人陳深“情同兄弟”,卻對其產生懷疑,設重重陷阱步步緊逼。
“宰相”犧牲後,陳深終於找到新上線“醫生”並受命拿到日軍代號為“歸零”的重要作戰計劃。陳深的昔日戀人徐碧城(周冬雨飾),與另一國軍情報人員唐山海(張若昀飾)假扮夫妻潛伏進特別行動處,在多次行動中給陳深製造麻煩和危機。智計過人的陳深身處連環殺機之中,巧妙利用日本侵略者、汪偽分子等各派勢力之間的微妙縫隙,同時也付出了巨大的代價,最終成功地獲取了“歸零”計劃,挫敗了日本侵略者的陰謀。