抗战胜利前夕，潜伏在军统的中共地下党员欧孝安（黄景瑜 饰）从日军生化毒气研究所监狱中成功越狱，途中受重伤昏迷，被中国远征军发现并救走苏醒后的欧孝安发现自己丧失了在监狱近四年的记忆。欧孝安以四年前记忆的终点为起点，捡拾零星记忆，秘密调查并意图揭露日本间谍黎少堂（马思超 饰）的罪恶嘴脸。期间，他与中共地下党员覃墨卿（辛芷蕾 饰）从相互质疑、试探，到联手合作，找到了日军生化毒气研究所，抓获了日军情报司令长官大桥和野。抗战胜利后，国民党准备全盘接收日军生化毒气研究所遗留的“人、财、物”，为日后与中共作战做准备。欧孝安获悉了这个情报并粉碎了这个恶毒计划，同时揭露了黎少堂日本间谍的真面目，在中共地下党内代号为“孤星”的欧孝安终于回到了党组织的怀抱。