向亦鵬(李光潔 飾)從山田處獲悉，“軍刀計(jì)劃”中最重要的一項(xiàng)就是生化武器的研究——目前研究的是一種叫“鼻疽”的病毒，此種病毒已經(jīng)滅絕，但是日本人組織一些科學(xué)家令它復(fù)活，這種病毒可以導(dǎo)致人的四肢永久性潰爛，這也就是日本人要插進(jìn)中國心臟的“軍刀”。參與“軍刀計(jì)劃”的中方雇員劉天辰攜帶“軍刀計(jì)劃”的核心文本潛逃，并欲將文本交給國民黨，中共上海地下黨組織明天午夜派人營救向亦鵬，欲搶先獲取“軍刀計(jì)劃”。

在閻天(廖凡 飾)暗中的幫助下，余銘真(尹媗 飾)等人救出向亦鵬，與此同時(shí)，被日軍軍部關(guān)押的芥川偽裝自殺，趁著夜色也攜林璇(秦海璐 飾)逃出，日軍駐滬軍部上級(jí)竹中震怒，命令山田三日內(nèi)找到芥川的下落。

芥川的潛逃又危及到山田的身份，組織上決定讓向亦鵬立即恢復(fù)工作，開始著手尋找芥川，以除后患。游閑海(傅亨 飾)擺脫方孝(孫遜 飾)的控制，找到余銘真，提出要參加地下黨的鋤奸行動(dòng)。

林璇佯裝思念向亦鵬而神志不清，令芥川放松了對(duì)她的警惕。芥川到賭場(chǎng)找到方孝，兩人企圖在一個(gè)居酒屋會(huì)合，被跟蹤他的游閑海發(fā)現(xiàn)行跡，報(bào)告給向亦鵬和余銘真。向亦鵬發(fā)現(xiàn)了芥川和林璇的藏匿地點(diǎn)，就在芥川用槍威脅向亦鵬的時(shí)候，林璇挺身而出，趁向亦鵬遲疑，芥川伺機(jī)帶著林璇離開。