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在三十年代的上海，代号“灵猫”的我党上海某地下情报站成员乔山奋战在隐秘战线：先是在情报站成员古方仁、古文雅等的配合下，借助日特犬养浩对龙门的觊觎，赢得了龙门老大龙浦生的信任，在龙门站稳脚跟。后受命打入军统，利用国民党中央组织部党务调查科徐显文和力行社特务处郑博群之间的矛盾，斡旋在龙门帮、国民党和日特机关之间，使其彼此牵制，成功救治我军重要领导人。同时他还与叛徒周家坤斗智斗勇，保卫我党在上海的秘密组织、查清和惩治了叛徒。最终，在妻子龙宝宝和“亦敌亦友”的许东城同志暗中帮助下，乔山冲破重重封锁，历经九次生死考验，为苏区输送急需的军火和药品，为保卫党组织安全，支援苏区反“围剿”斗争以及全国的解放立下了特殊功勋
龙宝宝被噩梦惊醒，龙浦生闻声赶忙来到女儿的房间。徐显文来到会议室见周家坤，他说周家坤提供的这个情报很重要，但是徐显文又问周家坤他能够确定那就是灵猫吗。郑博群叫许东城放轻松点，不然会把他的老朋友吓跑的。许组长带着一大帮人来到龙家。在温习之给龙宝宝戴戒指的时候，突然一个子弹打中了温习之的胸口，温习之瞬间倒下了。见许东城手里拿着枪，龙浦生以为温习之是他打死的。
龙宝宝把自己关在房里谁也不见。徐显文来到龙浦生家，他先跟龙浦生客套。龙浦生叫徐显文有什么话就说。阿德来到龙宝宝的房间，他对龙宝宝说，这些事是自己让她们做的，有什么不妥就怪自己。龙浦生打电话给郑博群，他对郑博群说乔山半路出家不懂规矩，所以冲撞了许组长。许东城听后问郑博群是不是真的要放人。乔生一出力行社就被人抓走了，龙浦生知道后吩咐下属多撒些人去找。
龙宝宝带着一束鲜花来到乔生的病房，她对乔生说看他的样子恢复的不错，她还说出院手续办得差不多了，明天乔生就能出院。乔生说温习之让自己替他报仇。龙浦生对乔生说，徐显文一口咬定他们扣了温习之的东西，这件事就交给他去办了。乔生想推辞，但是龙浦生说他跟温习之比较熟，所以查找起来比较方便。犬养浩对高桥君说，刚刚接到密报，龙门藏匿了一批军用物资和先进的通讯设备，他还说如果这些物资落入中国军队手中，那将严重影响大日本帝国的利益。
龙宝宝问乔生这个红旗老五还当得舒心吗？乔生说这都是龙爷的意思。龙宝宝又说就是因为乔生没有做错事，自己才觉得奇怪的。文雅他们接到电报，六哥要来上海治病。魏俊杰来找特派员，特派员给他三种佛珠，分别代表不同的行动暗号。周家坤来找先生，希望把共产党地下党一网打尽，晚上六点开始行动。乔生来找顾芳，实际上温习之让他找的是古方仁，而顾芳就是古方仁。乔生告诉古方仁，周家坤自称是温习之的上线。
力行社的郑博群得知党调科有一个关键人物六哥，令许东城要抢在周家坤之前抓到六哥。当周家坤来到龙宝宝所在的医院时，六哥已经被古方仁转移出去。周家坤带龙宝宝到党调科接受调查，却始终无法从她嘴里得到六哥的下落。乔山带上全身装备，原创来源搜视，独闯党调科，救出龙宝宝。
龙浦生问乔山与龙宝宝的关系，并叮嘱乔山要保护好龙宝宝，龙宝宝却不愿意受乔山保护。龙浦生认为乔山对龙宝宝情深意重，敢担风险，萌生出撮合他们俩人的想法。徐显文想吸收乔山进党调科，魏俊杰不满，徐显文故意将乔山独闯党调科的新闻发了出去。日本特务犬养浩看到新闻后，认为乔山或许可以利用。犬养浩的手下高桥到龙门找龙浦生，受到冷遇，留下给乔山的帖子后扫兴而去。
古文雅告诫乔山要加强组织纪律性，并下达组织关于将军火运出上海的指令。六哥的下落迟迟无法知晓，徐显文很是焦急，他下令在上海所有水陆口岸、交通要道撒下天罗地网。古方仁决定让六哥先转移出上海，军火随后。郑博群从线人那得到消息，六哥即将离沪，让许东城要抢在党调科之前抓到六哥。
古方仁准备将六哥送走，但是力行社的许东城、党调科的周家坤和魏俊杰已经盯上了他。乔山开车到码头，吸引党调科特务的注意，魏俊杰守候多时，最后也没抓到六哥，只好带走了乔山。力行社和党调科在黑暗中发生枪战，为保护六哥安全，古方仁将六哥送到虞秋水的住处藏了起来。党调科改组为上海特工总部，徐显文向江秘书透露，他有意吸收乔山进特工总部。
国民党机构头目郑博群在上海成立特务机构，预备大肆抓捕共产党人。特务魏俊杰暗中跟踪乔山，被乔山发觉，乔山甩开魏俊杰，在仙乐丝找到古方仁。魏俊杰带着老周到仙乐丝歌舞厅进行搜查，乔山知道特务是冲古方仁而来，和古文雅一起做戏掩护他撤退。老周带着特务们挨个客人进行问话，却被仙乐丝老板娘一通搅和，自己却被特务机构被挟持进行调查。
乔山提醒古文雅不能老用雷斯曼约的电台，声称自己找到电台。虞老板被特务软禁，古方仁派人将其救出。古文雅等人被乔山安排在一个非常安全的地方。乔山和古文雅在一家咖啡馆会面，其实是为了发送情报。周家坤私下约见魏俊杰，两人合谋陷害乔山。周家坤向魏俊杰举报乔山的消息，带人去抓捕乔山，却被力行社的人抢先将其带走。乔山通过了国民党特务机关的考验，成功打入了特工组织内部。
周家坤和徐显文对乔山迅速发现共党情报并调动大量军警的事情感到怀疑，郑博群也让许东城做出相关行动。大量军警暗中部署，正当抓捕行动开始时，大量黄包车出现在街头，拦住军警去路，而古文雅则护送“六哥”趁乱逃跑。为了方便“六哥”撤退，古方仁主动献身，乔山立下“大功”。徐显文仍没有放下对乔山的怀疑，让他审问古方仁，自己假装离开，却在门外偷听。正当准备严刑逼供时，南京方面却要求放了古方仁，这让徐显文觉得此事大有蹊跷。
龙浦生对乔山的抓人行动十分疑虑，找到韩飞为其幕后主使，韩飞拒不回答，幸亏龙宝宝出面解围搪塞。韩飞住院治疗，魏俊杰带着手下前来抓人，龙宝宝不肯放人，于是合演一出苦肉计，骗走魏俊杰。日本人拉拢龙浦生失败，于是想分化龙门、乔山和徐显文三者间的关系。龙爷把代表帮主的信物交给乔山，而徐显文终于决定从乔山开始查起。
江秘书约见希明谈话，她怀疑希明挪用了钱款，让他赶紧交代出来，希明还抱有一丝希望，但是江秘书丝毫不给他面子。许东城审讯乔山无果，准备处决了乔山，江秘书及时赶到阻止了处决。中央特派员发现陈希明出卖了不少中国军方情报给日本，中方准备重新启用灵猫的密码向中央苏区发报。
乔山住院，龙宝宝心疼地在他身边守护。龙宝宝和乔山感情逐渐升温，乔山为龙宝宝画像，龙宝宝看着画像，又想起了温习之。江秘书向徐显文汇报周家坤关于有好几个灵猫的说法，徐显文很生气，认为周家坤太狡猾。龙浦生找乔山谈话，说龙门大舵要交他掌控，还要将龙宝宝嫁给他，乔山推辞，龙浦生给乔山三天时间考虑。龙宝宝以自杀威胁，让乔山告诉她，他和温习之到底在替什么势力工作，乔山说他们在做救苦救难的工作。
东京方面给犬养浩派来了个女杀手，叫白莎，开始执行犬养浩的暗杀计划，准备杀一儆百。乔山向龙浦生说明日本人可能会采取的举动，龙浦生丝毫不以为惧。龙浦生告诉德叔，他之所以坚决要举行龙虎香堂的接班仪式，是想替龙宝宝的前路清除障碍，扫清危险，还说到时会让乔山坐上头椅，为宝宝抵挡危险。龙虎香堂举办当天，鱼龙混杂，危机重重，杀手白莎早已来到事先找到的位置埋伏。
白莎向龙浦生开了枪，龙浦生倒在了地上。白莎乔装之后，顺利逃脱。龙浦生被送进医院，虽然取出子弹，但子弹涂有毒药，龙浦生性命难保，向各人交代完后事，随即一命呜呼。龙宝宝痛哭流涕，伤心欲绝。乔山马上和龙宝宝、德叔等龙门骨干开会，商量处理好龙门的后事，支持龙宝宝主持龙门大局。徐显文跟江秘书抱怨说，乔山送的东海酒楼是个烫手山芋，江秘书说由她来代管酒楼一段时间。
乔山和龙宝宝的感情升温，两人很快结婚，结婚当晚，龙宝宝等到夜深仍不见乔山回来，龙宝宝很伤感。徐显文向雷斯曼购买电报内容，以获取关于地下党的有用情报。龙宝宝收到云天社的请帖，觉得蹊跷，但找不到乔山，只好和唐世龙前去赴约。车到半路，突然从道旁冲突一伙武装人员，劫走龙宝宝和唐世龙。乔山得到消息，马上命令龙门手下在全上海寻找龙宝宝。龙宝宝和唐世龙被人带到一个秘密地点，原来幕后主使是犬养浩，犬养浩表示要收购龙门的济世药厂，龙宝宝断然拒绝。危急关头，乔山正好赶到，犬养浩嚣张气焰不减，得知龙门的人已遍布周围，这才悻悻地撤离
养浩要霸占高玉骢的药厂，古方仁指示乔山抓紧龙门济世药厂对高玉骢药厂的接收。高玉骢配合乔山，挫败了犬养浩的阴谋。来自东北的难民柱子和柳叶儿来圣路德医院看病，因为没有钱遭到拒绝，龙宝宝心生同情，主动承担一切医药费。柳叶儿病愈在医院里面帮忙，还煮粥感谢龙宝宝。柳叶儿告诉龙宝宝，她全家被日本人害死，她想当兵抗日报仇，龙宝宝很是同情。乔山来到医院找龙宝宝碰见了柳叶儿，柳叶儿一下子认出乔山，乔山的真实姓名是毓敏，此时门外已有特务在盯着，乔山赶紧关门，和柳叶儿动情相认。
盯梢的特务向魏俊杰汇报乔山和柳叶儿见面的情况，魏俊杰准备采取行动。周家坤跟徐显文提议将乔山调离上海，趁机从柳叶儿身上找突破口，调查乔山真实底细。徐显文按照周家坤的计策，指派乔山到南京去培训特工，乔山将柳叶儿秘密送走。龙门的人到处寻找柳叶儿，却不见踪影，柱子急得跳脚。柳叶儿到了杭州，魏俊杰装扮成乔山的朋友，在车站骗走了柳叶儿。魏俊杰将柳叶儿带回上海，藏在一所房子里，想尽各种方法想从柳叶儿嘴里套出乔山的底细，可惜柳叶儿守口如瓶。
魏俊杰邀请柳叶儿加入“抗日组织”，柳叶儿欣然答应。徐显文得知乔山在南京得了病，觉得蹊跷，让周家坤调查清楚。小赵和其他地下党行动队员来到柳叶儿住所救人，却发现大门紧锁。魏俊杰带着柳叶儿到处张贴抗日标语。地下党行动队中了周家坤安排下的埋伏，双方发生激战。柳叶儿这才明白魏俊杰是敌人。地下党的营救，让徐显文相信乔山和共产党有联系。柳叶儿被魏俊杰带到了特工总部连夜逼问，柳叶儿不松口。徐显文让乔山与柳叶儿面对面交流，以期找出破绽。乔山一进牢房，发现柳叶儿被折磨得半死，要暴打周家坤，被劝住，混乱中柳叶儿被魏俊杰一枪打死。
