林云飞 （ 谷智鑫 饰）在处理一起普通的盗窃案时，发现异常，迅速报告了八所处长洪子城 （ 丁勇岱 饰）。洪处长意识到这很可能是一件间谍案，决定接手此案施。在对八所的有关人员进行甄别排查时，发现张铨有重大嫌疑，就在将要对其进行询问时，张铨突然被杀。与此同时，上级通报，失窃情报可能在48小时内通过卫星自动发射。时间一分一秒地过去，案件毫无进展。就在失窃情报即将自动发射的关键时刻，林云飞运用特殊的侦察手段，使代号“无面人”的境外间谍分子不得不低头认罪，外线侦察员也成功地截获了失窃情报。正当大家庆贺胜利时，又传来国家航天重点科研机构——动力所的重要科研计划已经被泄露到了境外的消息。在案情分析会上，关厅长带来了年轻女侦察员石慧 （李悦溪饰），并宣布她为侦察科新科长，负责专案组的侦破工作。这让两个铆着劲的副科长林云飞和董智超 （ 于恒 饰）很不解。为了便于侦破此案，处里决定派林云飞以动力所办公室副主任的身份进入动力所，进行跟踪侦察。并对动力所进行了一次全面的安全检查，不想发现火箭燃料K1样品少了。林云飞非常自责在自己眼皮底下K1样品丢失，回想在动力所的每个细节，一个重要人物也出现在自己的眼前。经过严密的侦察、分析，证实了林云飞的想法，是动力所工程师袁知方 （ 张先衡 饰）监守自盗，其背后一个代号为“戴安娜”的境外间谍小组浮出水面。随着侦察的进一步深入，一个神秘女人出现在侦察员的视线内。此人就是与林云飞有过交往的TTC公司董事长金梦 （ 温峥嵘 饰）。金梦对林云飞有“副省长”亲戚的特殊背景很感兴趣，正力请林云飞到TTC公司工作。石慧建议趁此机会，派林云飞打入TTC公司，近敌侦察。境外间谍组织指示金梦对林云飞进行了严密的考察，在石慧等侦察员的密切配合下，林云飞逐个化解了一次又一次的危机，也逐渐取得了金梦对自己的信任，只是负责组织安全的王跃龙 （ 炽龙 饰）对林云飞仍不放心。正当林云飞在TTC公司逐渐顺利展开工作时，动力所的火箭燃料样品K2配方又被窃取了。种种迹象表明，在八所和动力所发生的一系列案件，只是境外间谍组织此次行动的序曲，更大的阴谋正悄悄地展开。