1945年2月25日，从芷江起飞的中美空军战斗机袭击了日军在中国的东部沿海机场，而轰炸机则在东京给了日寇猛烈一击。中美空军混合团第五大队分队长张怀滨与飞行员罗伯特将两颗炸弹丢进日本皇宫。同日，中共派出南下支队向敌后挺进。返航途中，张怀滨击落了日军将领飞机，自己的座驾受毁跳伞后遭日军围捕，危难之际被八路军南下支队敌工部参谋，也是其失散8年的初恋情人谌剑玉搭救，敌工部张延因痛恨内战不愿搭救，但担心剑玉安全也参与其中。

因为张怀滨的行动，冈村宁次遭到严厉训斥，他趁机向裕仁天皇推出芷江攻略战计划被批准。张怀滨接到命令与僚机飞行员傅立柱侦查并轰炸大幕山叛军，他驾机进入大幕山，发现所谓叛军原来是八路军南下支队，于是果断下令返航，途中将炸弹扔到了衡阳日军作战物资集散地。因为违抗命令，张怀滨一回到芷江就被军统拘捕，审查他的是站长韩文龙和上尉胡岚。

来中国多年并汉语熟练的蓝凌儿收到坂西一良的密令，要她暗杀张怀滨。她化身为衡阳流亡学生，得到组长杨湘翠的支持，并设法潜入军营舞会，取得了张怀滨战友傅立柱的信任，这时怀滨却因抗拒审查被关进反省院。特务营长谌建业在与八路军对峙中被俘，慌乱中发现对方参谋是亲妹妹剑玉。南下支队的王司令和政委巧妙利用剑玉与建业的兄妹关系，让她去送情报，谌剑玉夜晚按计划打晕门卫将哥哥建业救了出来，二人一路逃回了国军阵营。

蒋介石要隆重表彰“2·25”轰炸东京有功人员，张怀滨特批受奖。韩文龙迫于压力，释放了张怀滨。谌剑玉将手中的日军情报交给了国军长官，这情报让陆军总司令何应钦心悸并报告了蒋委员长。陆军总司令何应钦紧急召开会议，明确部署作战计划。张怀滨被晋升为少校，并得到了接待中美高级将领“芷江联席会议”的任务，他借机向何总司令表达了自己对英美盟军的阴谋猜想，引得总司令大怒。

何应钦得到通知，陈纳德因故暂不来芷江，引起他对“美军机械师被杀案”的重视，大力开展湘西剿匪运动，同时让军统介入案件侦查。张怀滨被撤职并禁飞，而谌剑玉则顺利留在了国民党的部队，担任联络参谋。韩文龙成立以胡岚为首的专案调查组进入芷江，接手彻查“美军机械师被杀案”，此时，韩文龙惊诧发现谌剑玉竟是跟自己有过婚约后逃跑的新娘。