...
1937年淞沪会战，中国英勇的热血男儿虽然筑起了铁一般的血肉长城，但依旧无法抵挡日本侵略者无情冷酷的铁蹄，上海、南京等地相继沦陷。在此之后，如汪精卫、丁默群（王志文 饰）之流不顾廉耻认贼作父、助纣为虐，更有关萍露（马苏 饰）、赵世杰（祖峰 饰）等爱国儿女组成青年锄奸团，发誓消灭所有汉奸与敌寇。因一件家传的珍贵旗袍，关萍露和丁默群这两个绝然处于不同世界的两个人相识。从此关有了多重身份，她是报社的激进专栏作家，也是大汉奸丁默群的情妇、更是时刻策划将丁就地正法的锄奸队成员。乱世之中，一段段可歌可泣的传奇上演…… 本片根据《色戒》中王佳芝原型郑苹如以及当年名噪一时的女作家、中共地下党员关露的真实事迹改编。
1931年九一八事变东北三省沦陷，1937年的卢沟桥事件让全面抗战开始，同年8月13日日军攻占上海，1940年国民政府新日头子汪精卫投敌，从此七十六号的建立对国家人民产生了重大危害。一群手无寸铁的学生在街头遭到枪杀，他们要武装自己，赵世杰在教这些学生如何用枪，他们的试枪很不成功，打不中目标。为了赶走日本人，青年抗日锄奸队成立了，他们歃血为盟，关萍露用血写下了“慷慨燕歌行，头颅一掷轻”的豪放诗句。在关萍露的领导下他们要去刺杀特务头子丁默群，这个丁默群现在是汪伪特务头了，他们准备在上海火车站刺杀他。一群当兵在火车上要对关萍露无礼，被伸张正义的钱鹏飞出手相救，在车后的丁默群叫他去后面座，他们多年没见了，钱鹏飞说这次来上海就是投奔他的。火车到站了，事先准备好的青年抗日锄奸队扔出一个没拉炫的手榴弹，关萍露又跑过去扔了一个。几方势力开始展开对丁默群的刺杀，最终刺杀者退去。丁默群带着钱鹏飞来到他办公的地方，钱鹏飞一进门两只狗就冲他跑了过去，他被丁默群认命为警卫队队长，并让手下调查钱鹏飞的资料。事后青年抗日锄奸队总结战斗经验，他们能逃出去已是万幸，在世杰的提议下他们准备在丁默群经常出现的路上安装炸药。
青年抗日锄奸队的人跟踪钱鹏飞的时候被他发现了，他认出了关萍露，并放过了她，告诉他们有些车是能跟踪的，有些是不能跟踪的。青年抗日锄奸队队员在路上放鞭炮，关键时候火柴没划着，他们在船上坐着，行动又失败了。钱鹏飞下车后看到了水中的几个人，并发现了炸药包和没点燃的导火索。等小王再回去拿炸药包的时候被抓了，他们准备先干掉钱鹏飞。钱鹏飞一人在路上走，边走边喝，锄奸队的几个人将他套了起来就打，钱鹏飞没有下重手，放过了他们。第二天钱鹏飞把自己被暗算的事情告诉了丁默群，丁默群叫他休息几天。丁默群以前留洋过日本，还是教授，他喜欢收藏旗袍，并且还很好色，瞎子出主意说让关萍露穿上世杰家里祖传的旗袍，关萍露见到这件旗袍后美极了，这旗袍价值连城，世杰做个假的冒充将真的偷了出来。关萍露拿着旗袍去了当铺，他们天天在茶馆喝茶等待时机刺杀丁默群，丁默群带人去了点当行，当他在当铺看到这件旗袍时，他想带走它，由于当期没到，他准备过两天再来。世杰和关萍露来赎旗袍，店老板让她留个地址，说有人愿意出高价来买她的旗袍。丁默群通过关萍露留下的地址找到了她，他对她说旗袍的事儿，她说是男朋友送的，不想卖，自己做不了主，他将电话留给了关萍露，并以师生关系说可以走动一下。丁默群对关萍露展开调查，调查结果与她的基本上吻合，关萍露给他打电话说给他送旗袍来了，钱鹏飞喜欢上她了。那个叫小野君的狗冲她跑了过去，她被吓倒在地。丁默群对这个旗袍的评价很高，说这是皇家盛品。
丁默群对关萍露说如果这件旗袍不穿在她身上就太糟蹋了，她听到一听惨叫，从玻璃墙后她看到了小王被严刑拷打的场景。关萍露看着丁默群开枪，她吓得晕倒了，钱鹏飞把她送了回去，并把旗袍钱给了她。丁默群派人接关萍露去试那件九凤旗袍，并要求她以模特身份参加万国服饰博览会比赛，然后从背后抱住了她。当关萍露穿着九凤旗袍登场的时候，全场都为之惊叹，古典音乐的伴奏，再加上关萍露的台步，这件代表中国参赛的旗袍让台下掌声不断。经过投票选举，旗袍以五票的优势获得冠军。丁默群上场宣布，本界万国服饰博览会的冠军是关萍露那件旗袍，武田将军上去颁奖。会场上的花篮爆炸再次响起，全场一阵慌乱。上海军统局弄到一套编钟，他们准备用轮船运往重庆。锄奸队的行动又没成功，世杰喝多了，瞎子、胖子将他扶了回去，他们准备用新的计划去刺杀丁默群。
由于大美晚报的文章，日本人很生气，他们开始炸带有激进性质的报社，丁默群也让人开炸。关萍露看到记者拍的照片，她对丁默群说好像头上少点儿东西，丁默群说是凤冠，他问她男朋友家里是否有和这九凤旗袍配套的凤冠军。关萍露带着假凤冠约丁默群见面，世杰把凤冠的盒子打开，丁默群看出来是赝品，钱鹏打开箱子的机关，是空的，幸好里面的枪被及时取走。行动又没成功，他们决定叫关萍露去诱惑丁默群，她不同意。关萍露回到家里去看望她爹，她爹半辈子经营戏班，她妈死的早，她爹给她说做人要有志气。关萍露演出的话剧里的陈白露十分投入，丁默群找到了她，丁默群带着关萍露去做旗袍，九叔做的旗袍在上海滩名气很大。
关萍露去诱惑丁默群的事让世杰心里很不好受，但是他们是革命者，不能为了个人感情而放弃刺杀大汉奸。丁默群的手下在黄浦江码头查获了军统送往重庆的金编钟，军统准备夺回金编钟。关萍露成了七十六号的坐上宾，她将从九叔那儿做的旗袍拿了回来，丁默群叫她穿上看看，她换衣预报时候又听到了残叫，丁默群说这旗袍穿她身上太漂亮了，此时丁默群的太太走了进来，他说关萍露是自己的秘书，关萍露的一番话说得他太太心情好了起来，并说晚上要一起去看戏。钱鹏飞对关萍露说她人机灵，适当当军统一，他告诉关萍露说丁默群怕两个人，一个是湄机关的武田机关长，一个是他太太，并夸奖她是为旗袍而生。关萍露跟踪着钱鹏飞，当她看到他与素琴聊天的时候就上去打招呼了。钱鹏飞实际上是地下党，他发现关萍露的真实意图，打算发现她。在戏场里，钱鹏飞说要例行检查，关萍露及时把枪带了出去。关萍露准备去给丁默群当秘书了，钱鹏飞将她送了回去，赵世杰知道关萍露要去当秘书，他说有更多的再会杀丁默群。
丁默群把关萍露叫到女卫生间，叫她换上和服，说是武田将军喜欢，她换好和服后去和武田将军喝酒，她和木村探讨起日本的源氏物语，她的话让武田将军很不满意。丁默群将关萍露送了回来了，这一切被赵世杰看到了。赵世杰在大街上的抗日演讲被钱鹏飞抓了起来，关萍露去丁默群那儿求情。赵世杰的父亲拿着金条去求钱鹏飞，最终赵世杰被放了出来，但他不能在上海呆了。钱鹏飞来到医院和组织联系，组织上要派尚小兰来上海，由他领导，尚小兰是钱鹏飞妻子，组织上已同意他发展关萍露。赵世杰回到家后被他父亲大骂一顿，为了不让日本人再难为他，他爹准备把他送到南洋。
赵世杰准备坐车去南洋了，关萍露没去车站送他，他没走又回来见到了关萍露。戴笠派人来问丁默群要那黄金编钟，被他杀死了。军统的人打算拿丁默群下手，日本人得到情报没事先告诉他。丁默群和关萍露在咖啡店喝咖啡，听着外面的枪声，关萍露有点儿紧张。日本人将上海军统站派的人杀了，武田分析可能是问丁默群要什么东西，他让云子请丁默群和钱鹏飞喝茶，他们对钱鹏飞展了调查，对他不是很信任。日本人将抓到的人送到丁默群那儿审问。
关萍露每天都在小心翼翼地防着丁默群，回到家后赵世杰还对他的忠诚产生质疑，她心情很糟糕，从关萍露口里得知丁默群给她做了一件旗袍，他们打算再次刺杀丁默群，这次准备在裁缝店下手。云子开着一辆大卡车来到丁默群那儿，她在回想关萍露说过的话，她开始怀疑她了。埋伏好的人打伤了丁默群，钱鹏飞为了救关萍露将她打伤。带着伤的关萍露也来到会场，她到场之后就指责丁默群。受伤的丁默群晕倒了，他被送往玛利亚医院。锄奸队的人准备叫关萍露用毒药去医院刺杀丁默群，关萍露穿着新做的旗袍去医院看望丁默群。关萍露将水递给丁默群的时候，丁默群叫医院的护士先喝，她喝下水后很快就死了，这护士正是地下党同志。
玛利亚医院的护士是替关萍露死的，但水是关萍露交到丁默群手中的，她可能会受到怀疑。经调查死的护士叫姜素琴，和军统没关系。钱鹏飞把关萍露带到姜素琴的面前，他说姜素琴是他表妹，并说自己知道他们多次的刺杀计划。丁默群将自己去教堂的事儿告诉了关萍露，这是他设计的圈套，钱鹏飞在后在跟着她，她还是将信息送了出去。丁默群从不和他老婆睡在一张床上，他平时都睡在浴缸里。钱鹏飞拉响了钟声让赵世杰取消了行动，但还是有人刺杀了丁默群，关萍露被带到刑房。经审询，是军统的人刺杀他的，丁默群告诫了关萍露，让她好自为知。关萍露被云子带走，在丁默群的求情下日本人放回了关萍露。
钱鹏飞在丁默群面前说日本人的不是，这次针对的是日本人查关萍露的事儿，丁默群说他会让武田给个说法。钱鹏飞对云子的讽刺让她很不乐意。关萍露被丁默群救出来后，他对她说自己也是没办法，最终查询结果是军统的人干的。武田叫关萍露担任中日亲善大使，关萍露爽快的性格让武田将军大为赞赏，云子将丁默群和关萍露送了回去，丁默群能不让关萍露回家，带她到了办公室楼顶，她看到了整个牢房的布局，丁默群让她拿枪打死监狱中的犯人，她受到了惊吓。钱鹏飞晚上去找关萍露，关萍露猜出了他和那个替她死的护士是一伙人，他向组织汇报了这个情况。尚小兰经过陈公博介绍被调入上海日军特工部当军医，她就是钱鹏飞的妻子。
丁默群对尚小兰的到来再三质疑，钱鹏飞晚上来到尚小兰的住处，他们的女儿叫丹丹。赵世杰来到关萍露的住处看见了钱鹏飞刚走，关萍露对他说要退出刺杀丁默群的行动，这是钱鹏飞特意交待的，由于她的特殊身份她不能说，世杰的话激怒了她，她打了赵世来一耳光。经过中日亲善大使的比赛，关萍露获得了中日亲善大使的称号，她很快在上海滩成了名人。关萍露和丁默群再次来到那个他们曾经去过的咖啡厅，他安排她去车站献花。赵世杰看到了关萍露和钱鹏飞在咖啡厅里，他发怒地下车了，他买了一束花让人送了过去，花里有一颗子弹。
赵世杰找到关萍露，问她为什么发生这么大变化，他们实际是相爱的。当世杰提到钱鹏飞的时候，她劝他不要这么干。关萍露的父亲知道了她的事情，叫她在戏班桃花扇里演李香君，她同意去演桃花扇。赵世杰把关萍露要演出桃花扇的事儿登在报纸上，丁默群知道后派人去封了她爹的戏班，她四处被人指骂为汉奸，关萍露的同学和她绝交了。面对以前亲朋好友的指责，关萍露保守了党的秘密，组织上经求她继续接近丁默群，为获取重要情报。关萍露在和几个太太打麻将的时候，面对众口铄词，她认丁默群的夫人当了干妈，回到家中的丁默群很不乐意。赵世杰天天借酒消愁。
快过年了，家家户户都要放烟花，赵世杰准备在他家的烟火中做文章。武田带人来了丁默群家，烟花晚会上万紫千红的烟花突然爆炸了，现场一片混乱，大部分都被炸的满脸是灰，这炸药的杀伤力太小了。关萍露趁混乱之机将丁默群写的字上面加了三点水，日本兵开始全城大搜捕。丁默群家门前围了很多老百姓，都在笑话那副对联的错别字，事后钱鹏飞对她进行了批评教育。关萍露在求钱鹏飞去咖啡馆去吃饭，她超强的记忆力和处事让钱鹏飞觉得她是一个合适的地下工作者人选。宋老板救了赵世杰，赵世杰猜想他可能就是上海的地下党。除夕晚会上的对联被修改这事儿让丁默群对她产生了怀疑，他派人开始查她。
关萍露在丁默群面前告钱鹏飞的状，说他打麻将的时候桌下面用腿踢她。丁默群将去余山大教堂的事情告诉了钱鹏飞和关萍露，军统一的人也来到了教堂，吴士保代替丁默群来到教堂。赵世杰带着胖子和瞎子去了余山教堂，他们抬着火腿上去了，准备刺杀丁默群，但他们并不知道去的人是谁，他们的行动也让关萍露和钱鹏飞陷入丁默群的怀疑之中。吴士保将关萍露安排在他要住的地方，这次刺杀就是个事先设计的一个陷阱，赵世杰潜入房间后开他打床上的目标，结果发现问题就仓促逃走。
关萍露躲在了柜子里侥幸逃过一难，她对丁默群的做法很生气。由于芬芳的接应他们三个人逃脱了，钱鹏飞的手被打伤。经过对汽车轮胎的分析，他们发现还是赵世杰的行动。赵世杰再次来到老宋那儿，老宋准备吸纳他，让他等消息。关萍露在一次机会中得知特工总部的文件，她机智的表现让钱鹏飞大加赞扬，他将文件内容交给了尚医生，此时云子正好走了进来，她看见了那个纸条，幸好她果断表现化险为夷。冯军长和知名人士提前离开了上海，组织上给关萍露命名的代号为“旗袍”，并给她配备微型手枪。舞会上，武田要求关萍露唱日本歌，并举行关萍露的个人演唱会。赵世杰去练舞场找关萍露，钱鹏飞接她的时候把他打晕了，从此关萍露的演唱会更多了，她成为中日亲善大使，他爹知道了她的事，从地赶回来劝她。
关萍露生病住进了医院，丁默群和武田先后给她送来鲜花，赵世杰化妆成医生来到医院看他，他要用自己的方法和关萍露做了断，病床上她说“我爱你”，说自己无法回头了。赵世杰回去后还是喝酒来发泄自己，老宋给他进行了教育，他想了一天准备做一件惊天动地的大事，要杀关萍露。地下党组织的电台秘密转移，这来自于关萍露的消息，黑鱼已被杀死。赵世杰带人将关萍露打了一枪，幸好钱鹏飞及时赶到。关萍露被抢救过来，已无大碍，钱鹏飞让尚小兰通过上海地下党组织对赵世杰施加压力。由于这次关萍露的受伤让她得到了武田和丁默群的信任，任命她为机要处秘书，负责秘电电文的传送。
关萍露利用职务之便在李善那儿得到保险柜钥匙的印模，她出来的时候将印模交给了钱鹏飞，林队长经常在外面转悠。钱鹏飞把保险柜钥匙做好后交给了关萍露，叫她去试试，要防着林大江。她成功打开了保险柜，将密码本取走，李善又被训了一顿，借看电影之机她将密码本拍成胶片，并妙巧地将密码本放回原处。上级批准了关萍露加入党组织，她再加立了一大功。上海军统局通过金钱购买了李善的情报，武田将截获的情报拿到丁默群家里，丁默群开始查谁是军统内奸。经过排查，他们发现李善和关萍露都有嫌疑。
丁默群派关萍露押着李善去南京，但是不能惊动他。李善被顺利带往南京，他们对李善严刑拷打，丁默群让李善给戴笠发电，戴笠看电文后很生气，叫人杀死了李善和发报员。老宋带领赵世杰他们几个学习更多的地下活动经验，他们准备把电台带到城里。稽查队带人搜捕赵世杰的下落，他们发现了那辆车的车轮印。丁默群约关萍露在舞厅跳舞，林大江将赵世杰的行踪告诉了关萍露，赵世杰被发现了，钱鹏飞给老宋打去电话让他们侥幸逃过一劫。
赵世杰被组织安排到乡下去，林大江将他父亲抓到特工局，他母亲送去黄金还不知道能不能把他爹救出来。钱鹏飞对尚小兰说上次行动为救老宋可能暴露，让她随时做好配合关萍露的工作。赵世来家里的财产被抢光了，他父亲的监狱中受到拷打，他母亲也在家上吊，幸好芬芳及时赶到救了她，赵世杰又回到上海，芬芳将赵世杰的母亲带到了他住的地方。赵世杰为了安全起见换了住的地方，但他的行踪还是暴露了，特工总部发现了他的行踪，他此时成熟多了。上海地下党组织的地下交通线由赵世杰在运行，关于他的一切情况丁默群让林大江向他单独汇报，在门外的关萍露听到了他们之间的谈话。
晚上喝酒的时候关萍露表现失态了，她喝了很多酒，丁默群好像发现了。赵世杰在日本人眼中被认为是千面人，他成了易容高手，他化妆后来到旗袍店，在那儿他见到了关萍露，他们来到咖啡馆，他叫她离开丁默群为他工作，她想起了以前的点点滴滴。钱鹏飞将尚小兰的事儿告诉了关萍露，关萍露差点儿将自己的身份暴露给赵世杰。芬芳的行踪被特工总部的人掌握，她和赵世杰准备分头离开上海，她和赵世杰约见在镇江见面，赵世杰带她在镇江的金山寺里转悠，他发现了有特务的跟踪。
