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《香草美人》以抗战时期的上海为背景，围绕着情报的传递和猎取，中日两国五方展开了残酷又精彩的国际大混战。有别于以往谍战剧，该剧以独特的视角，演绎出一位旧上海奇女子的史诗传奇。《香草美人》中上演着生死时...
1935年特务处鲁英年欲带走上海知名女作家凌烟，这时凌烟装疯躲过一劫。得知上当，鲁英年气得怒火冲天。凌烟逃出后遇到表哥萧之峰，她从表哥处获知已死的丈夫郁非是共产党一事后倍感惊讶。复兴社的令狐陶来到凌烟家，兰姑亮明身份将其击退。日本人知道凌烟的事情，清水设宴为凌烟颁发日本的文学奖，凌烟获奖后倍感惊喜，其实她不知自己上了清水的当。
凌烟为得到芥川奖而高兴不已，兰姑却怀疑日本人是图谋不轨。兰姑告诉凌烟她的父亲被日本人杀害一事，凌烟闻后非常震惊。清水让云子杀兰姑嫁祸令狐陶，并要把给凌烟颁奖的照片公诸报纸。云子欲杀兰姑，没想到被令狐陶阻拦。萧之峰将凌烟要上报的事告诉了凌烟，凌烟知晓厉害后赶紧写了声明。酒吧内，令狐陶在舞池中警告云子要收敛她嚣张的行为。深夜，兰姑叮嘱凌烟祖辈体内流淌着坚强不屈的鲜血，让她不管面临何种困境都不要低下高贵的头。
正当兰姑要去偷照片时刻，日本人来到凌烟家，幸亏萧之峰赶至将兰姑和凌烟救下。兰姑独自离开去偷照片，令狐陶得知后急忙赶往领事馆。兰姑烧了底片却被云子枪击，兰姑临死前告诉凌烟自己是她的亲生母亲，凌烟悲伤不已。兰姑死后，凌烟内心的愤恨被激起。令狐陶因闯大祸被关禁闭，他在大牢中行为异常暴躁。凌烟主演爱国话剧，鲁英年带人来禁演。
凌烟因为演话剧被抓捕，任凭鲁英年如何威逼她都不屈服。令狐陶让凌烟签悔过书，继而想办法救她。凌烟关到牢里遇到卿姐，继而获知卿姐是林少群的老婆一事。凌烟拒签悔过书，令狐陶也感觉拿凌烟没有办法。戴院长派令狐陶赶赴西安，令狐陶虽然抱怨但最终还是同意。凌烟入狱一年半后被放，卿姐邀请萧之峰和凌烟去听戏，没想到却是林少群摆的鸿门宴。
令狐陶让凌烟帮助自己拿到内奸黄秋岳的犯罪证据，凌烟默许。黄秋岳带凌烟去见云子，云子想要利用凌烟来诱杀令狐陶，凌烟不以为然。清水恢复了军职，云子说出杀令狐陶和凌烟的计划，他察觉出这是一石二鸟计划。没想到云子的计划被识破，令狐陶围攻清水和黄秋岳，并抓了云子。黄秋岳被杀，萧之峰和凌烟觉得大快人心。萧之峰询问凌烟的个人打算，凌烟告知其自己不会考虑个人的私事。
云子被关进了监狱，她勾引看守趁机逃跑。令狐陶劝凌烟加入国民党，凌烟拒绝加入。因为对令狐陶不能惩治云子的行为不满，凌烟转身离开。1937年，淞沪会战，凌烟向郑先生表示自己想去延安。南方局会议中大家商议派凌烟去上海做秘密工作，凌烟同意。令狐陶要转移到重庆，临走前要属下发密报保护凌烟。
川岛芳子将凌烟到刑讯室，凌烟见到被拷打的雁北，继而与川岛芳子展开智斗将雁北救出。令狐陶和部下听到间谍信号，原来是啸天杀了特务。令狐陶截取了川岛芳子的密报，密报上询问凌烟的身份，令狐陶让属下回复说凌烟是军统的人。云子见清水，说出自己有个一箭双雕的计划得到认可。令狐陶带人暗杀敌人，没想到中计被打伤。
吴大帅拒当卖国贼，他向凌烟求助，凌烟给以点拨让他保住做中国人底线。日本兵抓了凌烟，川岛芳子举枪要杀凌烟，这时土肥原制止了川岛芳子。土肥原设鸿门宴宴请凌烟和吴大帅，他们以狗子的性命相威胁逼迫签署协议。令狐陶医院遭袭，他发现这一切都是日本人在暗中做鬼。凌烟折纸鹤为死者和可能会牺牲的自己祈福时，清水前来要杀她......
令狐陶险些落到日本人手中，幸亏他及时识破敌人的计划，继而和啸天假扮成暗算他们的男女逃脱。卿姐拜托云子放了凌烟，云子以让戚云清杀了令狐陶为条件来交换。令狐陶决心除汉奸，并向手下规定了杀奸标志。林少群为控制凌烟而让她住进旅馆，继而让戚云清霸占凌烟达到让凌烟为自己卖命的目的。敌人在暗中，凌烟和萧之峰接头，这时令狐陶现身助萧之峰成功逃脱。
戚云清派手下去旅馆抢凌烟，没想到令狐陶出现将凌烟救下。离开旅馆，令狐陶派手下炸了戚云清的车，继而将戚云清杀死。令狐陶假扮医生到医院救受伤的凌烟，凌烟不肯走。得知令狐陶进过病房，林少群含怒责备下属。川喜多和林少群来找凌烟，他们威胁凌烟献花，没想到遭到了凌烟的拒绝。林少群吩咐小芹看管好凌烟，如果凌烟要逃走就将其杀掉。
凌烟受邀参加胡兰成的聚会，余达雄吟胡兰成的献词惹来文人朱惺公的不满。凌烟拜访爱国志士朱惺公，经过一番交谈后凌烟对朱惺公更加佩服。报社遭毁，朱惺公被激怒在报上表示绝不向日本屈服。朱惺公把自己这些年的书稿交给凌烟保管，随后遭到暗杀。因为献花一事，凌烟遭到了不明事情原委的民众的唾骂。
卿姐带凌烟见云子、上海名媛沈苹如和日本领事馆的中西功先生，中西功趁机邀请凌烟一起办杂志，凌烟则让余达雄收回发出的报纸。凌烟表示如果自己的前辈们上出云舰，她就愿意上出云舰。令狐陶让凌烟去找卿姐打牌，继而暗中刺杀了林达雄。令狐陶的手下老马被人出卖，继而落入敌人的手中。云子和啸天接头，原来啸天就是令狐陶身边的奸细。
令狐陶告诉凌烟说自己要杀了卖国贼汪精卫，继而让凌烟帮助自己摸清汪精卫的藏身处。凌烟到汪精卫家见自称“陈先生”的汪太太，继而将汪家的情况告诉了令狐陶。啸天为了掩饰自己的身份而杀了小吴，令狐陶被欺骗。凌烟发现了林少群等人的阴谋，便急忙让雁北通知令狐陶取消行动但是为时已晚。令狐陶带手下假扮日本宪兵闯入汪家，云子派手下包围令狐陶，令狐陶受困被擒。
因为没有退路，林少群夫妇不知该如何做抉择。雁北听说令狐陶下午就要被执行枪决，她迅速将此事告诉凌烟。啸天投靠林少群，林少群让啸天枪决令狐陶。凌烟为救令狐陶恐吓周太太，没想到被周太太出卖，继而被云子抓入监狱。令狐陶和凌烟被送去刑场，他们两个一点也不惧怕死亡。就在执行枪决时，周佛海下了让林少群取消杀令狐陶和云烟的命令。
在中西功的帮助下，凌烟被释放。得知林少群暗中欲派人刺杀令狐陶，凌烟感到震惊。林少群派啸天暗杀令狐陶，萧之峰的人将令狐陶救下。萧之峰安排凌烟到日本的伪女声杂志当卧底，这时林少群也让雁北到杂志社工作监视凌烟。名媛沈苹如向凌烟透露了自己的特工身份和任务，凌烟闻后对沈苹如产生敬意。得知刺杀丁墨村的计划，萧之峰埋怨凌烟没有告诉自己。
因为丁默村十分狡猾，沈苹如的暗杀丁默村的计划失败。凌烟和令狐陶劝沈苹如离开上海，沈苹如拒绝。卿姐带凌烟去见丁默村，凌烟却发现其实丁默村已知道沈苹如的计划。墨村设计将沈苹如抓捕，继而啸天授命将沈苹如带到荒郊野外枪杀。得知沈苹如的死讯，凌烟和令狐陶倍感心痛。中西功被查出是共产党，云子为此审问凌烟。汪伪上海市长卢笑庵要保释凌烟，但条件是要她呼吁市民允许日本占领租界。
因屡次遭令狐陶暗杀，卢市长宴请凌烟赴宴并暗示其给令狐陶带话。卢市长家中醉酒的厨师朱升将菜中盐巴放多导致卢市长没面子，卢市长命手下孙俭鞭笞其来惩罚。因为没有机会在卢市长家里刺杀卢市长，凌烟找机会策反了朱升。孙俭给朱升两百块辞退费，朱升极为不满加速了刺杀计划。朱升借酒劲将熟睡的卢市长杀死，继而被令狐陶妥善安排出逃。
令狐陶将重要情报告知凌烟，凌烟通过萧之峰传递给新四军，但是没有得到新四军的高度重视导致损失惨重。萧之峰命凌烟找令狐陶去救老郑，令狐陶不愿出面救老郑。凌烟得知关押新四军的地方在南满仓，她只身去救他们。令狐陶在雁北的劝说下同意去帮凌烟，其实他内心深处也是想帮助凌烟。正当唐绍雄想要杀凌烟时，令狐陶闯入救下了凌烟。令狐陶用唐绍雄和日本人做交易的证据威胁唐绍雄，继而顺利帮助凌烟救下老郑。
日本人将凌烟当成南造云子，凌烟将计就计和令狐陶等人脱险。令狐陶告诉凌烟云子追杀中西功，凌烟闻后立即让令狐陶带自己去找中西功。云子早凌烟一步到了中西功所住的地方，但车却被人炸了。凌烟见到了中西功，并且顺利拿到情报。中西功为让凌烟脱身，他故意让云子抓住。日本情报局副局长武田被暴露，他留下一份宣言后剖腹自杀。
萧之峰让凌烟去东京取回藏于东京的情报，并表示组织允许凌烟加入共产党，凌烟最终同意。凌烟顺利到达东京的新宿饭店，并遇到了卿姐，还见到了汪太太。凌烟找到了武田所藏的情报，却险些被警察发现，幸好被日本人小岛救下。凌烟为查纸条上的资料，她便和小岛到一所大学查找《源氏物语》。
