兰心茹是公济医院的外科医生，男友刘天舒是中共特科的特工，此时，刘天舒正准备向兰心茹进行一场浪漫的求婚，却被国民党上海警察局的陈占豪秘密逮捕，陈占豪察颜观色，策反刘天舒叛变，而这一切兰心茹都不知情。刘天舒帮陈占豪设局埋伏地下党开会地点，地下党人受到惨烈杀害。但在关键时刻范玉昆认定刘天舒已经叛变，他故意把一份假情报嚼烂，留下痕迹，而把真正的情报藏到了一座佛像的肚子里。敌人冲了进来，爱好收藏的陈占豪拿走佛像做为战利品，身负重伤的范玉昆被火速押送到医院，他以最后的力气用密码向给他做手术的中共地下党员齐玉珍发出信号后牺牲。党组织立刻从武汉派出最得力的特工郑全义前往上海，寻找名单下落，此时，已经叛变的刘天舒也在寻找这份情报，上海的火车站、码头布满了一双双监视的眼。齐玉珍去和武汉来的郑全义接头，但郑全义刚一露面，就被刘天舒认出，郑全义牺牲，齐玉珍重伤逃走。兰心茹正在值班，血人一样的齐玉珍撞了进来，她用最后的力量把一张纸条塞给兰心茹，让她在明天中午12点把这个纸条在广场送给一个拿报纸的人，兰心茹追问为什么，齐玉珍断断续续的说可以救十八条性，你一定要答应我。兰心茹答应，齐玉珍纵身跳下楼。

第二天，兰心茹去找拿报纸的人，她不是特工，不知道如何辨别，当她意识到最不起眼的人可能就是接头者的时候，危险已经来临，特务们对着兰心茹奔跑的背影开枪射击，兰心茹中弹倒地。刘天舒送给她的那个银质戒指盒挡住了子弹，救了她一命。兰心茹打开那张字条，内容是：佛像在陈占豪处。兰心茹想不出个所以然，就问院长，院长吓了一跳，说陈占豪是上海市警察局行动队的队长，兰心茹居然天真的问是干什么的，院长说，那是负责侦察、抓人的，你问的这个陈占豪，专管这个。外面走廊里，都是他的人。兰心茹愣住了。兰心茹前思后想，慢慢推理出事情的真相：有一份地下党的秘密藏在佛像里，佛像落在了陈占豪的手中，但陈占豪并不知道佛像里藏着的秘密，所以齐玉珍才以血的代价通知自己的同志尽快把佛像取回来。这个秘密，将决定十八个人的生死存亡。党组织得知郑全义牺牲的消息，立即派出第二名特工黄维君，继续寻找名单，他唯一的接头人是李春明，但李春明也不知道谁是叛徒，他们谁也不敢相信，两个决定兵分两路，黄维君寻找名单，李春明追查叛徒。

兰心茹无帮手无消息，也无任何特工技能，她唯一能利用的就是自己的知识与智慧，她的思路非常清晰：第一步，认出陈占豪其人，第二步，要找出佛像的地点，第三步，把佛像拿到手，第四步，通过某种渠道交给组织。然而，等具体着手以后，她才知道每一步都比她想像的艰难百。兰心茹辞去公济医院的工作，在调查科大楼对面的同康医院找到一份差事，同时，为了爱人刘天舒的安全，她找借口与刘天舒分了手。一旦没了病人，她就观察对面的情况，看着出出进进的人，她不知道谁是陈占。由于没有经验，差点被敌人发现。一次，她看到国民党要举行舞会的消息后，灵机一动，扮成一位贵妇，混入舞会，她让侍者给陈占豪送去一朵玫瑰花，当陈占豪接过玫瑰的时候，她认定陈占豪并开始。刘天舒深知自己的处境非常危险，共产党的除奸队随时都可能发现他的行为并将他处死，而陈占豪方面也不会永远保护他，他必须在短时间内找出更重要的情报，以早点拿到足够的钱远走高飞。一个偶然的机会，刘天舒转到了同康医院，他意外的发现，已经和他分手的兰心茹居然是这里的医生，他们成了同事。黄维君通过一次次的调查，得知袭击联络站是陈占豪指挥的，据房东说，陈占豪带走了一尊佛像，黄维君将打碎的古董一一放回原处，发现只少了那座佛像，那么，名单会不会在佛像里。

从南京方面得知，中共又派了第二个特工来到上海，中共为何在这样一个时刻，冒着巨大的危险连派两员大将来到上海。这个反常的举动引起了陈占豪的注意，一展身手的机会终于到。在跟踪中兰心茹意外地发现，陈占豪的老婆居然是她的中学同学向秀娟。经过工作，向秀娟答应把佛像让她拿走，推开收藏佛象的房间，兰心茹愣住了：十几尊大大小小的佛像摆在房间里，她根本认不出来。兰心茹犹豫地向一尊佛像伸出手，陈占豪回来，他决定把那尊佛像当做战利品摆进办公室，于是，铜佛进入了警察局大楼，摆在了陈占豪的办公桌上。兰心茹和黄维君偶尔会同时出现在警察局大楼的门前，但他们并不知道对方的身份。陈占豪一步步缩小范围，很快就将目标锁定在齐玉珍的身上，齐玉珍是最后一个牺牲者，情报肯定在她的手中，公济医院进入了陈占豪的视野，特务们扮成病人，清洁工，涌入了医院，开始排查，结果很快就出来了，齐玉珍死后，共有三个医生、两个护士、十五个病人离开该院。陈占豪命令，这些人一定要全部找到，一张大网撒开了。

一天，兰心茹在医院值班，碰到诊室里焦急流泪的向秀娟，临走向秀娟说，兰心茹要找的那尊佛像，已经被陈占豪拿到了警察局，她不敢过问陈占豪的公事，更不能出现在他的办公室。黄维君以检修水管为名，进入警察局，通过卖菜的小胖，他得知陈占豪的桌子上真的有一尊佛像，黄维君准备动手。陈占豪抱着那个佛像来到兰心茹家，向兰心茹的父亲周鸿初请教，正巧周鸿初有事外出，老妈子就让陈占豪把佛像留了下来，兰心茹几次从佛像面前走过，但她万万没有想到，这就是她要找的东西。齐玉珍的几个同事进入了陈占豪的视野，并一一被排除，特务们开始在各大医院寻找一个叫兰心茹的女医生。兰心茹的行为打动了向秀娟，她找了个借口，来到了陈占豪的办公室，佛像就摆在他的办公桌上。警察局大楼岗哨林立，面对这个无法想象的困难，兰心茹几乎崩溃了。刘天舒发现兰心茹经常观察对面的大楼，一个偶然的机会，他发现兰心茹和那个死去的女共党齐玉珍居然是好朋友，刘天舒怀着阴谋，对兰心茹发动了爱情攻势。而此时，医院的女医生何小丽也爱上了刘天舒。