抗日战争时期，代号“木兰花”的中共特工柳叶飞(杨恭如 饰)从李部长那里接受了新的使命。由于柳叶飞酷似日本驻上海领事安森的养女、日本特工美惠子，李部长决议让柳叶飞使用这个优势，潜入上海。神秘获取日本的神秘妄想并视察和扫除叛徒。柳叶飞易容，对未来的斗争充满了期待。

由于叛徒出卖，上海地下党遭到破损，易容后的柳叶飞奉令前往上海，在码头被窃贼抢了行李，多亏了途经的林少锋(何政军 饰)脱手相助。林少锋对柳叶飞一见钟情，柳叶飞也对林少锋很有好感。

柳叶飞来到了上海的神秘联络点，陷入了回忆之中。

十天前，土肥原贤二接到日本军部急电，命他执行神秘而至关主要的“饿蟒行动”。

日本女特工美惠子在跟踪军统女特工冷月(王媛琪 饰)，她安排人对冷月举行盯梢，就在密探电话上报冷月行踪的时间，柳叶飞打晕了密探，她找到了冷月，说自己是中共地下党，由于中共的电台被破损，她要借军统的电台发电报。冷月赞成相助。

美惠子着急大队日本兵，日本兵赶到，冷月和柳叶飞顺遂撤离。

土肥原贤二下令美惠子必需绝对包管饿蟒行动的清静。土肥原为“饿蟒行动”的顺遂实验，制造了许多假象。

军统也安排特派员“孤鹰”潜入上海，谁也不知道孤鹰究竟是谁，孤鹰也肩负着主要的使命。

中共地下党的叛徒“菊剑”出卖了组织，日本军官伊藤(三浦研一 饰)使用菊剑的情报，屠杀了审察的中共地下党。

伊藤的手下井上带兵四处剿杀地下组织。

正是在这样的危难时刻，柳叶飞来到了上海，她第一个联系的就是药店的马掌柜(高明 饰)。两小我私家顺遂地接上头，但此时马掌柜已经被人盯上。

马掌柜给柳叶飞安排了使命，让她去百乐门舞台，靠近伊藤，趁机获取主要情报。

林少锋和军统上海情报站的站长唐海杰接上头，原来，林少锋是军统特工，但谁也不知道，他着实就是孤鹰。

百乐门舞厅，伊藤迷上了漂亮的柳叶飞，要求柳叶飞舞蹈，并将柳叶飞带回自己的住所，伊藤收到一个神秘的纸条，上面告诉他柳叶飞是共产党。