上世纪30年代末，古老的中华大地正经受着最为苦难的时刻。外有日寇铁蹄进犯，内有不同派别势力的斗争碾压，战火连绵，生灵涂炭。为了获取重要的情报，共产党方面派出周乙(张嘉译 饰)（张嘉译饰）和顾秋妍(宋佳 饰)（宋佳饰）假扮夫妻，潜入哈尔滨的警察厅特务科。周乙被任命为特别行动队队长，但他的真实身份一直受到高科长（程煜饰）的怀疑。
地下工作险象环生，稍不留意就会失掉性命。周乙挂念分别的妻子，怀孕的秋妍担心腹中的孩子、思念丈夫，可是为了共同的理想他们不得不压抑着心中万般情感，共同携手在这条充满黑暗的走廊中前行，只为前方璀璨的光明……
