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《谍战古山塘》是一部在真实历史背景下的传奇故事， 1938年秋，中国抗日战场节节败退，汪伪逆流喧嚣尘上，形势岌岌可危。汪精卫秘书赵志鹏不满汪的卖国行径，携带大批重要文件出逃，在遭日本特务追杀受伤后藏身于苏州首富——苏绣大家郁府。无孔不入的日本特务闻得气息后，制定了极为险恶的阴谋，国民政府为了打击日本侵略者的嚣张气焰、制定了严惩投敌汉奸的“虎丘行动”。
一九三八年秋，汪精卫加快了投靠日本人的行动，私下签署了日华协议记录等一系列卖国文件。蒋介石下令军统实施刺杀汉奸，打击投降派的“虎丘行动”。汪精卫秘书赵志鹏因不满汪精卫卖国求荣的行经，携带大批绝密文件悄然出走。于是，围绕赵志鹏及其密件，军统杀手、汪伪特务、日军宪兵队、特高课和中共特工等各方政治势力，在苏州展开生死较量。走马上任的苏州警察局总探长傅一飞，刚到苏州城门口便初识正同日本人冲突的正清堂掌门秦镇宗，傅没法帮秦解围。傅风流倜傥，在山塘街上二戏李探长，在山塘客栈三会军统之花燕临风。赵志鹏因伤势过重在郁府不治身亡，他临终前将大批绝密文件托付于郁家掌门人。
郁家掌门人郁老爷宣布推迟大公子子谦与夏月的婚期，并闭门谢客。郁府的反常引起了多方面猜疑。日本特高课欲追查郁府，特务夏医生指使地痞有三朋讹作郁府，绑架子谦并泡制他与妓女共枕，拍下裸照。李探长山塘街偶遇郁府小姐子墨，被子墨的美貌所倾倒。傅一飞到警察局上任，李探长嫉妒在心，但表面上讨好总探长，在松鹤楼设宴接风，并邀八音丽人乐坊众姑娘弹唱助兴，此时傅一飞又遇燕临风，傅才知上海来的评弹名角柳湘竟是军统之花燕临风。郁公子深夜偷入雕花楼察看，他不知雕花楼内究竟藏有什么秘密？
正当郁子谦欲启锁开门时，被郁老爷在身后喝住，满腹怨恨的子谦无脸说出真相。为了得到郁府秘密，夏医生暗下将夏月接到家中，告其身世：为获取苏绣绝技，十八年前是他把才满周岁的夏月谎说成是中国孤儿，寄养在郁府。现夏月技已学成，欲认亲接回，但被夏月回绝。此时夏医生亮出子谦裸照，夏月信以为真，痛苦地离开郁府，来到夏医生身边。傅一飞、燕临风在郁府周围观察事态变化，有三朋耍赖，以郁老爷私生子名义到郁府认亲，事先安排的日巡逻宪兵借机冲进郁府，进行搜查。紧要关头，傅一飞从人群中闪出，使计逼迫太田寿男押了有三朋撤出郁府，化险为夷。燕临风探得即将出任伪省长的吴伯斋携带大汉奸汪精卫夫人托办的二幅宋代名画从上海乘游船到苏州再取道去南京，即与军统苏州站长梅玲商定了“杀汉奸，夺文物”行动，不料伏击扑空。吴伯斋在日军的保护下已回到吴府。吴伯斋回苏州的主要目的也是追查赵志鹏。突然，郁府传出噩耗，郁老爷暴病身亡，并谢绝吊唁！
燕临风深夜潜入郁府，发现数个蒙面人到郁府放火，好在郁府早有防备，众人及时将火扑灭。雕花楼灵堂内终未断人，蒙面人难以得手。傅一飞回家遇夏医生上门拜访，他以仰慕中国文化为名要傅一飞代其向郁府重金购买国宝“圣贤老子图”。傅一飞半真半假地同这个日本文化特务周旋。翌日，傅一飞去郁府吊唁，他在告慰郁夫人时说：“郁老爷走得突然，定有未了之心愿，夫人你深明大义，一定不会辜负老爷的遗愿……”暗示愿意帮助。出殡途中，日特高课设下连环计，欲探明郁老爷暴毙之迷，被中共地下党人和傅一飞一举粉碎。大殓刚毕，特高课又纵恿有三朋大闹郁府，扬言要分郁府财产，指明要“圣贤老子图”，并威胁不达目的六亲不认。
有三朋绑架子墨，并威胁要将其卖入妓院，正当郁府上下束手无策时，巧遇正清堂秦爷到。同时赶到的李探长用手枪抵住了有三朋，矛盾之中秦手下又与李发生争执。此时傅一飞及时现身，相助李探长并排解矛盾，秦镇宗喝退有三朋，并约定日期开香堂处置有三朋。郁子谦因遭受裸照打击，神情沮丧，整天以酒浇愁，夏月虽回到其日本父亲身边，她无法接受父亲的侵华谬论，也挥洒不去对郁府的思念之情。吴伯斋、夏医生借“头七”为名，到郁府祭奠，游说郁夫人同意郁子谦出任苏州商会会长，郁夫人义正词严予以拒绝。正清堂开香堂之日，执法长老按帮规取下了有三朋的左眼。傅一飞觉察秦爷请他来开香堂乃是醉翁之意不在酒，其真意是欲请他帮忙得到郁府的“圣贤老子图”。于是又悄悄赶至郁府，替郁夫人谋划金蝉脱壳之计，帮助郁府避免灾难。
傅一飞被“请”到了日特高课。石原次郎对其注射了致幻剂。此时，站在傅一飞面前的日本女人，恍惚变成了他的初恋情人燕临岚。石原次郎用药物加美人欲套出傅一飞的真实身份。其测试结果消除了傅是中共地下党员的嫌疑，确认其就是汪精卫派出的代号为“银狐”的特工。吴伯斋与夫人夜游山塘河，军统派杀手刺吴，却遇替身傅一飞，杀手反被日军特务枪杀。傅一飞邀燕临风游虎丘，暗示她行事不要卤莽，必要时愿意出手相助。郁夫人支开雕花楼值班的警察，进入雕花楼，在暗中窥视的陈管家上房揭瓦，却不见夫人影踪。
子墨耐不住初恋的喜悦，对柳湘说出了心中的偶像是傅一飞。夏医生再访郁府，托词有朋友愿出高价收藏“圣贤老子图”，郁夫人告知，此图已答应卖给正清堂。正清堂五姨太带古董商赵老板到郁府接图后，刚出郁府大门就被吴伯斋安排的一辆汽车接走，这一切被墙角拉二胡的艺人都看在眼里。深夜，傅一飞发现有人钻入郁府后花园树林中的枯井，觉得可疑。第二天告诉燕，燕却认定傅一飞是汪伪间谍，并向其发出警告。当夜傅一飞回家遭暗器袭击，一阵打斗，刺客逃逸。当燕临风回到家中，只见傅一飞已靠在她床上等她，并将暗器还给了她。五姨太被杀，宝图不翼而飞，李探长胡乱断案欲置赵老板于死地，傅一飞指出五处疑点，救下赵老板。子墨到警局打听案情，李探长翻版了“五处疑点”，并大谈苏绣技艺，博得子墨欢心。通贵桥畔，李探长打跑了缠着郁府兄妹要宝图的无赖有三朋，进一步获子墨好感。
梅玲接上峰电，要求尽快查明赵志鹏下落及密件，以揭露汪精卫投敌真相。夏医生获悉宝图已被吴伯斋所夺，欲出重金从吴处购买“圣贤老子图”，为日本天皇五十大寿献礼，被吴伯斋婉拒。燕临风被密探盯梢，傅一飞为其解决“尾巴”，二人来到虎丘后山，傅旁敲侧击，点破燕的真实意图，并表明愿意提供帮助，共同寻找赵志鹏下落。秦镇宗设局盗图，吴府李管家假意中套，正清堂正要动身去吴府盗图时，被傅一飞劝阻，并旁观了一场“好戏”。夏医生会见神秘人——“灰鼠”，要他密切注意苏州各派势力特别是“银狐”寻找赵志鹏下落的动向。日本浪人受夏医生指派夜盗吴府，被早在暗中保护的傅一飞击退，而这一切秦爷看的真真切切。
戒备森严的苏州火车站，吴伯斋接汪伪特使唐超奇，但火车到站后迟迟未见人影。老奸巨滑的唐超奇化妆成老妪来到吴府，交待此次使命：必须尽快找到赵志鹏及密件，同时匆忙筹建伪政府。傅一飞和燕临风都得到了唐超奇到吴府的情报。燕临风利用评弹名角的身份深入吴府，摸清了情况。好色的唐超给军统之花可趁之隙，当夜，燕，梅二人潜入吴府成功刺杀唐超奇，欲再杀吴伯斋时未得手。第二天，日本宪兵和伪警察对全城进行盘查，因吴伯斋在杀人现场闻到了脂粉香，他断言凶手是女性。日军将抓来的十名无辜百姓处死，滥施淫威。傅一飞约燕临风见面，分析赵志鹏和密件的下落，面对俊美的临风他想起了她姐姐临岚，但又不能言表，临风早就心仪一飞，主动在一飞脸上亲了一下。梅林告诉燕临风一个残酷的事实，是傅一飞害死了她姐姐燕临岚。
正清堂阿根之妻被日军残杀，秦爷领众人欲找日军拼命，傅一飞获信赶到正清堂，劝阻秦及众人，避免了上百人白白送死的悲剧。阿根提刀找日本人报仇，被夏医生击倒，押至宪兵队。经傅一飞一番交涉，石原次郎提出比武定生死。次日，正清堂阿德三胜日本武士，石原次朗毁约放狼狗咬死阿德，秦镇宗飞身凌空一拳，劈死狼狗，日本人凶相毕露，傅一飞软硬兼施说动夏医生释放阿根，平息了一场恶斗。夏医生教训石原次朗光靠枪炮征服不了中国人，还需文化攻心。他怀疑傅一飞是中共特工，专为“深山老妖”间谍网而来。夏又得知“深山老妖”这个秘密吴伯斋知道，他用尽心计欲使这个间谍网为日本人服务，同时命“灰鼠”盯紧傅一飞。
为免子墨单相思痴情，傅一飞故意冷落子墨，李探长趁虚而入，子墨因而感恩李探长。有三朋赌输，叫小翠接客低债，小翠不勘受辱，饮水银自尽，临死前找到夏月，为郁子谦洗清了“裸照”冤情。中共特情部门来电指示：“深山老妖”已开始活动，而知情者可能只有汪精卫和吴伯斋，故吴暂时不能被军统诛杀。为维护国共合作，一致抗日，要主动与军统联手对付日本人和汉奸。秦爷因阿德身亡，请家法自责，其真正目的是要夺回宝图。师爷设计，众兄弟深夜潜入吴府盗图，因不见宝图踪迹，他们将吴伯斋捉至秦府，秘密关押。梅玲又接上级密令，限十天内查清赵志鹏和密件下落，否则军法处置。傅一飞得知吴伯斋失踪，心急如焚，四处打听其行踪。特高课派有三朋打听吴伯斋下落，被阿强的假消息戏弄了一番。
有三朋以金条为饵，诱使阿贵泄露关押吴伯斋密处。有三朋密报特高课，石原次朗为防上当，让傅一飞去救人。阿贵用金条，指名点柳湘唱曲，燕临风趁机探出隐藏吴伯斋的秘处。即与梅玲商定，当夜行刺吴伯斋。吴伯斋又臭有硬，秦镇宗奈何其不得。傅一飞急访秦爷，劝秦保存实力，伺机杀敌，暂时放了吴伯斋。秦听计放人。傅一飞接吴伯斋时正遇军统行动，傅设法摆脱追杀。惊弓之鸟的吴伯斋躲进了日军医院休养。正清堂开香堂，查出泄密之人。次日，按帮规砍杀泄密人清理门户。秦爷用好酒好菜款待泄密人阿贵，阿贵与众弟兄一一泪别。
正当处决阿贵时，宪兵队包围秦府，说阿贵是朋友，不准杀，欲带回宪兵队。阿贵正义凛然；我已错了一回，决不再错第二回，要人没有，要命拿去！说完一头撞向棺木。傅一飞、燕临风到阿贵墓地祭奠，为寻密件下落，傅一飞决定带燕临风去探明一个秘密。深夜，傅一飞带燕临风到枯井附近埋伏，发现了秘密，傅要求燕临风顾全大局，坚持民族利益，不到万不得已不要打草惊蛇。夏医生千方百计要得到“圣贤老子图”，在吴伯斋身上施计无效，便找来李管家，引诱他窃出宝图，被李管家拒绝。子谦在桥头喝闷酒，有三朋劝子谦顺应日本人，被子谦撞入河中。子谦到夏府找夏月，被太田寿男毒打，傅一飞路过相救，一脚将日寇踢翻在地，李探长从夏府出来劝架。燕临风到傅一飞住处追问其姐临岚之死实情。一飞正欲告之真相，窗外传来秘密交通员的二胡声，傅一飞急急离去。军统定计进入医院，行刺吴伯斋，撤离时燕临风被困，傅一飞解围。太湖边，傅向燕讲述了他与其姐临岚相爱生离死别的事实真相，燕临风扑入傅一飞怀中，痛哭不已。
子谦带夏月回家，禀明和夏月完婚后便要辞去商会会长之职，被其母郁夫人逐出。中共情报站指示傅一飞：尽快打开吴伯斋缺口，搞到“深山老妖”间谍网名单。同时必须稳住军统小组，留下知情人活口。军统之花千方百计刺探雕花楼秘密，“灰鼠”也在暗中加紧行动，傅一飞捷足先登，发现了雕花楼内有密室。子谦与夏月一对恋人来到太湖边，互诉哀肠，由于前途暗淡，决定走向另一个世界。傅一飞专程拜访郁夫人，劝告郁夫人：不认子谦是为救子谦，但如方法不妥，可能会有不测。郁夫人顿悟，派人四处寻找子谦。子墨去警局打听消息，李探长大献殷勤。有三朋硬闯郁府，再次耍赖认亲。
李探长以江湖上赌命手段镇住了有三朋，搏得了郁府上下的信任。李探长到子墨闺房，向子墨表明爱慕心迹。傅一飞又接到上级指令；汪精卫已公开投敌，“深山老妖”必须尽快破获。陈管家指使三姨太偷雕花楼钥匙被发现，陈杀人灭口，自己也服毒身亡。吴伯斋请傅一飞喝酒，委托他去正清堂追回“圣贤老子图”，傅一飞趁机向吴伯斋打听“深山老妖”。为查明“灰鼠”真实身份，傅一飞借布置任务之机再次试探李探长。
傅一飞拜访秦镇宗，要他小心珍藏宝图，为应付吴伯斋，与秦爷定计。为使宝图不落到汉奸手中，傅一飞巧秒安排让秦、吴二人会面协商，使吴伯斋碰了一鼻子灰。夏医生派有三朋用重金打探“圣贤老子图”的下落，结果弄来了一张门神图。子谦、夏月投河后，被渔民宋大爷救起，他俩请宋大爷证婚，在鱼船上拜堂。傅一飞进一步接近郁府，寻得机会介绍了中共地下党员冯叔到郁府当管家。“虎丘行动”小组决定在伪政府挂牌之时刺杀吴伯斋，但被早有准备的日特高课识破，派出的杀手丧命。
秦母上山进香遭绑架，秦镇宗请傅一飞商量，傅一飞判断此事只有日军所为，同秦镇宗筹划应对计谋。秦镇宗到宪兵队以图换人，母子相见，秦老夫人知情后以命抗争，忠烈昭然。米店伙计按傅一飞事先的安排，向夫人告知隆帐房的消息，夫人二次见帐房，但都因郁夫人办事慎密，傅一飞仍未得到赵志鹏留下的秘密。夏医生正在密室观赏刚弄到手的“圣贤老子图”，不知真相的夏月无意中识破并说出该宝图是赝品。
李探长公开向子墨求婚，并愿当上门女婿。突然日军闯进郁府，以疑藏抗日分子为名，要搜查郁府，李探长挺身而出，被日军打伤。日军搜雕花楼一无所获。秦府遭人血洗，全家上下除秦镇宗正巧有事外出，其余家人均被杀死。傅一飞查案疑团渐清。正清堂师爷因假图到郁府“兴师问罪”，追查真迹。郁夫人深明大义临危不惧，并承诺见图退钱。梅玲密杀傅一飞，被临时发觉的燕临风相阻，梅玲处决燕临风时，临风说出了一个秘密。梅与燕决定夜探雕花楼。梅玲一行从雕花楼密室进，在地道中正好与从枯井口进入的傅一飞一行碰头。傅要梅暂时不杀吴伯斋，梅给出三天期限。
傅立马行动，到有三朋家，截住企图外逃的有三朋。正当傅一飞要问出是谁让有三朋去秦府时，李探长突然出现，有三朋趁机消失。秦镇宗到郁府“兴师问罪”要郁夫人交出真迹图，夫人却坚持要见图退钱，秦脑羞成怒要火烧郁府，黄志新在暗处打倒点火人，拖延了放火时间。日军，警察先后赶到郁府，秦镇宗只得撤走。李探长趁机在夫人处探得真情，得知“圣贤老子图”真迹仍在郁府。
夏医生密令李探长，秦镇宗是绊脚石，必将其置于死地。秦镇宗在妓院遭人追杀，暗中保护的傅一飞出手相助，救下了身中数弹的秦爷，但杀手逃之夭夭。日特高课截获二部电台，得知军统限期十天完成“虎丘行动”，石原次朗仍坚持崇尚武力，夏医生坚持文化攻心，还得意地说“灰鼠”行动顺利，离目标仅有一步之遥，成功在即。黄志新告诉傅一飞，吴伯斋欲将“深山老妖”交给日本人；赵志鹏的密件肯定在郁府，李探长很有可能是“灰鼠”，要设法推迟子墨的婚期，保护子墨，保护郁府。
