一九三九年，北平。占領(lǐng)北平已經(jīng)兩年的日本鬼子此時正在籌劃一項罪惡陰謀，啟動代號為“1855”的行動計劃，企圖在北平建立一個秘密的細(xì)菌武器試驗基地，把罪惡的細(xì)菌戰(zhàn)由東北擴(kuò)展到華北，由北平推向全中國。道高一尺，魔高一丈。中共北平地下黨組織針對日本鬼子的罪惡計劃，立即啟動了代號為“夜來香”的行動計劃，揭露，阻止，粉碎日本鬼子的陰謀。危急時刻，一名叛徒出賣了城南區(qū)地下黨組織，以聞達(dá)英為首的八名地下黨員被逮捕，慘遭日寇屠殺，并被曝尸示眾。地下黨員趙依娜(許晴 飾)目睹了這慘烈的一刻。日寇北平特高課課長松井男一，一直要尋找一名叫“老刀”的地下黨員骨干，他命令叛徒賀家興繼續(xù)在地下黨組織中潛伏，要抓到“老刀”，確?！?855”計劃萬無一失。地下黨員許馬(董勇 飾)奉命到郊外的塔廟去同地下黨員康力接頭，他的身影一直在賀家興的監(jiān)視之中。當(dāng)他攀上塔頂層，等待他的，卻是康力黑黝黝的槍口?？盗ο蛟S馬宣布了黨組織嚴(yán)懲叛徒的決定，并向許馬出示了他作為叛徒的證據(jù)——幾張許馬與偽警局局長黎世昌見面的照片。許馬竭力表明自己不是叛徒，說自己是叛徒的人才是真正的叛徒。此時的解釋似乎都是徒勞的，因為面前的康力只負(fù)責(zé)執(zhí)行命令。另一名地下黨員馬超突然出現(xiàn)在塔廟外，賀家興眼看自己就要敗露，急命日本特工山本上去干掉馬超。許馬對康力表示，被動服從組織上的決定，希望抗戰(zhàn)勝利后，組織上要為自己澄清冤情恢復(fù)名譽，他按下了康力的槍口，說自己會從塔上跳下去，讓康力節(jié)省幾顆珍貴的子彈去打日本鬼子?？盗σ苫罅?。山本必欲置馬超于死地，刺傷了馬超，馬超以頑強的毅力，將山本刺傷后踢下了塔廟。就在許馬剛要邁過塔廟欄桿的時候，馬超出現(xiàn)了，宣布許馬不是叛徒。山本掙扎著來到賀家興面前，命令賀家興快送自己去醫(yī)院，而賀家興送山本的，是致命的一刀。賀家興出現(xiàn)在走出塔廟的許馬康力面前，聲稱自己也是來救許馬的。特高課課長辦公室內(nèi)，秘書杏子熟練地工作著。松井等人走出辦公室，杏子立即關(guān)好門，把一柄拂塵放到窗臺外，打保險柜，從袖中掏出微型照相機(jī)，飛快地拍攝著“1855”行動計劃。松井看到了那柄拂塵。女特工丸子向他報告，有地下黨特工在特高課內(nèi)部活動。松井立即返回辦公室，看到的，是仍在埋頭工作的秘書杏子。松井命令搜身，但從杏子身上并沒有發(fā)現(xiàn)武器。老奸巨滑的松井親自搜查杏子，從她袖口里，搜出了那臺微型照相機(jī)。杏子推倒了松井，躍上窗臺，踢掉了拂塵，高喊了一聲“替我報仇”，飛身跳向樓外。就在這時，日本特工小野的槍響了，杏子當(dāng)場壯烈犧牲。前來接頭的趙依娜目睹了這個壯烈的時刻，隱身離開。松井料定有來接頭的人就在附近，命令嚴(yán)密搜查。一輛小轎車開到路口，車上下來兩個目光堅定的人，兩只槍口對準(zhǔn)了日寇，一連串子彈射向敵人。松井小野等人措手不及，急忙還擊。槍戰(zhàn)中，對方一人左臂中彈。轎車飛駛離去。馬超被許馬送進(jìn)醫(yī)院手術(shù)，兩名剛剛襲擊日寇的不速之客闖進(jìn)手術(shù)室。許馬認(rèn)出其中一人竟是自己黃埔同期同學(xué)沈嘯飛，老同學(xué)相見，百感交集。大夫急忙令護(hù)士為傷者尚良消毒。小野認(rèn)定剛剛負(fù)了槍傷的人會在醫(yī)院，率日兵到醫(yī)院搜查。許馬等人扮成醫(yī)護(hù)人員，在手術(shù)室里默默站立。小野未發(fā)現(xiàn)破綻，率眾離去。沈嘯飛在國民政府地下情報站作站長，跟許馬相約，國共合作，互通有無。趙依娜回到自己任家庭教師的三島公館。與三島的交談中，她牢牢記下了三島打開保險柜時的每一個步驟。夜晚，地下黨書記龐賀年向許馬介紹了趙依娜，并向大家宣布了組織上的決定，啟動夜來香行動計劃，徹底粉碎日寇的1855。趙依娜準(zhǔn)備給三島的女兒良子上課，一直暗中追求三島的丸子突然出現(xiàn)在公館院內(nèi)，槍口對準(zhǔn)了趙依娜。趙依娜臨危不懼，自如應(yīng)對丸子的盤問。丸子未發(fā)現(xiàn)破綻，只好眼看著趙依娜平靜離去。