抗戰(zhàn)勝利前夕，潛伏在軍統(tǒng)的中共地下黨員歐孝安（黃景瑜飾）從日軍生化毒氣研究所監(jiān)獄中成功越獄，途中受重傷昏迷，被中國遠(yuǎn)征軍發(fā)現(xiàn)并救走。蘇醒后的歐孝安發(fā)現(xiàn)自己?jiǎn)适Я嗽诒O(jiān)獄近四年的記憶。歐孝安以四年前記憶的終點(diǎn)為起點(diǎn)，撿拾零星記憶，秘密調(diào)查并意圖揭露日本間諜黎少堂（馬思超飾）的罪惡嘴臉。期間，他與中共地下黨員覃墨卿（辛芷蕾飾）從相互質(zhì)疑、試探，到聯(lián)手合作，找到了日軍生化毒氣研究所，抓獲了日軍情報(bào)司令長官大橋和野。抗戰(zhàn)勝利后，國民黨準(zhǔn)備全盤接收日軍生化毒氣研究所遺留的“人、財(cái)、物”，為日后與中共作戰(zhàn)做準(zhǔn)備。歐孝安獲悉了這個(gè)情報(bào)并粉碎了這個(gè)惡毒計(jì)劃，同時(shí)揭露了黎少堂日本間諜的真面目，在中共地下黨內(nèi)代號(hào)為“孤星”的歐孝安終于回到了黨組織的懷抱。