1945年緬甸臘戎拉卡山谷，雷雨交加的夜晚，日本兵正追著軍統(tǒng)重慶特工歐孝安（黃景瑜飾）六人。他們穿著日本軍服，逃跑過程中有人被槍射死，同伴受傷后將暗號9548布貼交給歐孝安，讓他務(wù)必謹記。中國遠征軍跟美國軍隊在山谷清剿日本兵，美國兵無意間踩到地雷，遠征軍幫忙切開鞋底用石頭壓住，美國兵松了口氣，卻不料遭到叢林日本兵埋伏，導致地雷爆炸。雙方展開激烈槍戰(zhàn)，日本兵將其引誘至地雷點，將事先埋好的地雷引爆，想跟遠征軍同歸于盡。

中國遠征軍38師軍醫(yī)覃墨卿（辛芷蕾飾）等人聞訊趕來，見現(xiàn)場傷亡慘烈，趕緊救治傷員。她先幫中國戰(zhàn)友包扎傷口，美國兵憤怒，認為他們應(yīng)該先救美國人。雙方引發(fā)口舌，美國兵拔槍指向中國兵，覃墨卿勸說其冷靜。突然不遠處叢林傳來聲音，他們發(fā)現(xiàn)是一群緬甸女人。覃墨卿發(fā)現(xiàn)日本兵水壺，順著緬甸女人的指向，他們發(fā)現(xiàn)昏迷的歐孝安。美國兵想要殺死歐孝安，以為他是日本兵，覃墨卿阻止，認為不該殺俘虜。美國兵擔心被告上法庭就此作罷，覃墨卿也沒管歐孝安，任由他躺在水塘邊。

夜晚，美國兵因清剿緬甸日本基地慶祝，駐緬美國翻譯官卡爾邀請覃墨卿喝酒跳舞。卡爾耍賴沒有給覃墨卿盤尼西林，覃墨卿趁他沒注意調(diào)換其鑰匙，到倉庫偷走盤尼西林，順便將生化醫(yī)療檔案拍照，被美國兵現(xiàn)場抓住。遠征軍參謀杜國倫故意當著美國兵面批評她，私下質(zhì)疑她的身份，問她在為誰工作，覃墨卿讓他聯(lián)系重慶，表明自己是重慶軍統(tǒng)站的人。杜國倫冷笑，警告覃墨卿在38師守規(guī)矩，不會因為她是軍統(tǒng)的人就為所欲為。

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美軍營地有美國兵發(fā)病死亡，醫(yī)務(wù)室鄭醫(yī)生擔心被美軍責怪。覃墨卿發(fā)現(xiàn)死者全身紅疹，卡爾聞訊趕來，指責鄭醫(yī)生醫(yī)死美國兵。覃墨卿勸他冷靜，認為此刻因先查死因，她懷疑美國兵感染病毒，想起昨晚的緬甸女人。卡爾突然犯病，全身起了紅疹，卻還嚷著要中方負責。覃墨卿將其隔離，并帶人去找昨晚的緬甸女人。他們趕去李嬸家，發(fā)現(xiàn)女人已經(jīng)死亡，得知她們喝了拉卡山谷的水，懷疑此水有毒。他們趕去找歐孝安，想從他那了解情況，看他還活著，覃墨卿擅自做主將其帶回軍營。發(fā)現(xiàn)他身上有日本人子彈。

杜國倫得知后，認為覃墨卿胡鬧，覃墨卿提醒他不要忘了日本人的細菌戰(zhàn)。歐孝安血液檢查結(jié)果證實感染病毒，可他沒有紅疹反應(yīng)。覃墨卿擅自抽血制血清，被鄭醫(yī)生攔住，她只好先將情報發(fā)給中共地下黨來駿升，也將此發(fā)給軍統(tǒng)文一山。

軍統(tǒng)召集會議，軍統(tǒng)重慶站代站長魏清明不滿文一山越級上報，他認為當年大橋和野是他派人剿滅的，他讓技術(shù)處馮毓年派人去緬甸跟進。故意當面強調(diào)，不許有人在背后搞小動作。會后，魏清明派毛仁興盯緊覃墨卿，知道她是文一山的人。秘書處苗江認為落櫻計劃毒氣彈威力巨大，應(yīng)該盡快找出銷毀。魏清明明示她，戴笠想著找出毒氣彈對付中共地下黨。

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美國軍營陸續(xù)有人感染，覃墨卿也被感染。她不得已再去找歐孝安抽血，發(fā)現(xiàn)他突然迷糊說話，得知他嘴里念叨著810，認出他是中國人。中共秘密情報站羅裳旗袍店里，汪秋水（董璇飾）接待完顧客后閉店，懷疑大橋和野沒死，他們安插的覃墨卿是代號葉草同志，根據(jù)她傳回的信息，印證了日本遠東計劃的延續(xù)，他們打算搶先于軍統(tǒng)找到日本生化基地。

大橋和野秘密進行生化實驗，得知歐孝安被遠征軍所救，擔心他泄漏810計劃，要他們感受下810的威力。覃墨卿醒后發(fā)現(xiàn)癥狀消失，看毛仁興被派來跟進，對他一臉嫌棄不想動搭理。她趕緊跟鄭醫(yī)生商量，建議立刻用歐孝安血液制作血清，可卻發(fā)現(xiàn)歐孝安不見了。