1938年6月，武汉会战爆发。军统武汉站，特工谢庚杨和李正宣商量利用孟庆凡执行拯救武汉的“谎言计划”。中共特工孟庆凡被打晕，又被注射了一种药剂。暗夜的江边一声枪响，孟庆凡落入水中，后落入日本人的手中。而谢庚杨决定向站长王昌平摊牌，让军统继续这个计划。

孟庆凡身上携带的苏联情报成为焦点，佐藤决定拼全力证实这份情报的真假。为了证实孟庆凡的身份，佐藤决定利用抓捕的军统特工冰山。佐藤要求冰山发报和她的组织联系，冰山借机告诉组织她已经暴露，冰山牺牲在佐藤的枪下。谢庚杨和李正宣在王昌平迟迟不同意接管“谎言计划”之时，依然联手私下里推进着计划。

孟庆凡逃走了，谢庚杨开始秘密挑选谎言小组的人选。佐藤到武汉，派人盯上了孟庆凡照片上的女人马小茴。马小茴毫无戒备地跟伪装成武汉日报社记者的日本间谍铃木交谈，就在她要说出令铃木感兴趣的话题时，李正宣闯进咖啡厅，化解了这场危机。在周家的船上，被救起的孟庆凡托从前线逃走的士兵送一封信到八路军办事处。

彭静雯在船上遇到受伤的孟庆凡。谎言小组找马小茴谈话，让她假扮孟庆凡的妻子，骗过到武汉调查孟庆凡的日本间谍。佐藤得到消息，开始决定从马小茴入手，调查“谎言计划”。铃木继续想办法接近马小茴，谢庚杨和李正宣秘密跟踪马小茴，她能否完成任务，此时谁心里也没底儿。

孟庆凡出现在陈司令办公室，国共合作执行“谎言计划”的意愿正式达成。佐藤手里一直拿着一把从孟庆凡身上找到的钥匙，他不知道这是什么地方，但他知道，总归会打开一扇门。孟庆凡发现铃木出现了。