1937年8月，淞滬會(huì)戰(zhàn)開始，中日戰(zhàn)爭(zhēng)全面爆發(fā)。中日雙方投入重兵，激戰(zhàn)一個(gè)月后，雙方均傷亡慘重，戰(zhàn)事呈膠著狀態(tài)，日本“三月亡華”的計(jì)劃落空了。為了快速解決戰(zhàn)斗，日軍參謀本部決定，增派三個(gè)師團(tuán)與海軍協(xié)同作戰(zhàn)，在杭州灣北岸登陸，從后面包圍中國(guó)軍隊(duì)。作戰(zhàn)命令以最新設(shè)計(jì)出的頂級(jí)軍事密碼發(fā)給了上海派遣軍松井石根大將，同時(shí)派遣特務(wù)偵察登陸地點(diǎn)中國(guó)軍隊(duì)的防務(wù)，做好登陸的先期準(zhǔn)備。但此時(shí)杭州灣北岸已成軍事禁區(qū)，幾批日本特務(wù)都無法靠近。日本情報(bào)部緊急調(diào)來剛剛從間諜學(xué)校畢業(yè)的王牌間諜山本芳子和山本惠子，準(zhǔn)備將這對(duì)姐妹花空投戰(zhàn)區(qū)。姐妹二人正是日軍軍事密碼的研制者――東京帝國(guó)大學(xué)數(shù)學(xué)系教授山本康夫的女兒。一心只想成為偉大數(shù)學(xué)家的山本康夫，為了保護(hù)因反戰(zhàn)而被囚禁的妻子青田秀的安全，不得不與日本軍方合作，用他的數(shù)學(xué)天賦為軍方制訂一套全新的密碼系統(tǒng)。參謀本部?jī)?nèi)，小川將軍在布置作戰(zhàn)任務(wù)，惠子認(rèn)真地聽著，心事重重的芳子卻溜了出去給母親青田秀打去了電話。突如其來的打擊使山本夫婦陷入了痛苦，這天正好是女兒們的18歲生日，但她改變不了女兒的命運(yùn)，只能在后方為她們祈禱。與此同時(shí)，在南京成立不久的密電所內(nèi)，所長(zhǎng)文為均與學(xué)生黃永青正在破譯剛截獲的日方密電。面前有如天書的密電使二人遇到了前所未有的難題，最后在文為均的提示下黃永青最終破解了密碼，電文內(nèi)容正是日軍登陸杭州灣作戰(zhàn)的詳細(xì)計(jì)劃。事態(tài)緊急，兩人急速將結(jié)果緊急送往軍委會(huì)。軍委會(huì)最高長(zhǎng)官?gòu)堈\(chéng)將軍對(duì)此非常重視，立刻召開軍事會(huì)議，但對(duì)于這份情報(bào)的真?zhèn)螀s難下定論。面對(duì)軍方的猶豫不決，文為均和黃永青憤然離去。而此時(shí)張將軍所考慮的是，如果情報(bào)屬實(shí)，國(guó)民政府也面臨著無兵可調(diào)的局面，只有35師駐扎在杭州灣附近。于是他向35師師長(zhǎng)林忠強(qiáng)發(fā)出了批示，命令林忠強(qiáng)密切關(guān)注日軍動(dòng)向，一旦有變，火速馳援杭州灣。同時(shí)，軍委會(huì)調(diào)查局行動(dòng)處副處長(zhǎng)王浦江也奉命帶領(lǐng)搜索隊(duì)火速趕往杭州灣搜索日軍間諜。林忠強(qiáng)和文為均是在美留學(xué)時(shí)的老友，對(duì)于他提供的信息，林忠強(qiáng)更是深信不疑，全師處于一級(jí)戰(zhàn)備狀態(tài)。此時(shí)，惠子和芳子已成功登陸杭州灣附近，她們扮成中國(guó)農(nóng)家姑娘，操著熟練的漢語，順利通過幾道警戒線，來到杭州灣岸邊。她們潛入當(dāng)?shù)厥剀姷闹笓]部，通過獲取的資料掌握了中國(guó)軍隊(duì)的數(shù)量和防務(wù)地點(diǎn)，他們正準(zhǔn)備離開，被剛剛趕到的王浦江發(fā)現(xiàn)，雙方展開了激烈的交火。