1942年10月10日，汪偽政權舉行了盛大的國民政府慶典。然而，一系列的軍政要員遇刺事件，讓身為特務處長王田香（王志文 飾）如坐鍼氈。在對女刺客（劉威葳 飾）的酷刑審問中，他獲得了一條關鍵的情報——代號為老鬼的地下黨已經混入了剿匪司令部。立功心切的王田香立刻向日本皇軍特務機關長武田（黃曉明 飾）做了彙報。二人隨即在裘莊佈下了一個圈套，意圖通過放出假消息逼老鬼現身。
在被懷疑的對象中，有司令的侍從官白小年（蘇有朋 飾）、軍機處長金生火（英達 飾）、剿匪大隊長吳志國（張涵予 飾）、譯電組組長李寧玉（李冰冰 飾）以及行政收發專員顧曉夢（周迅 飾）。在懷疑與排查中，武田與王田香不擇手段軟硬兼施，然而事情的發展卻出乎意料。
抗戰期間，在杭州，汪偽政權的一個機要單位發現有共產黨的卧底。為了找出這個代號為“老鬼”的共產黨，特務們把涉嫌的四個人吳志國、金生火、李寧玉和顧小夢關在一幢小樓中細細盤問。
由於事關重大，日軍特務課機關長龍川肥原親自佈置和主持審問。此時“老鬼”除了面臨暴露的危險，還有一個重要的情報有待傳出。而對肥原來講，找出誰是“老鬼”則是最大的任務。經過數番糾纏鬥爭，仍然沒能找出這個共產黨。
吳志國和李寧玉在這個過程中相繼死去，吳志國被刑訊逼供而死，李寧玉則是為自證清白而服毒自殺。最後，其餘人也祕密失蹤了，肥原還是沒能找到共產黨。
該劇根據麥家的同名小説改編，講述了共產黨地下工作者“老鬼”打入日偽情報組織內部，卻在緊要關頭被截斷傳送路線，自己也面臨身份暴露的危險。危急之下，“老鬼”與敵人展開周旋，想方設法將情報傳遞出去的故事
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