三十年代，上海。蘭心茹是一家醫院的外科醫生，獨自一人帶著六歲的侄子生活，她的原則是只行醫救人，不過問政治，但一次偶然的事件卻陰差陽錯地把她推向了風口浪尖，這個沉靜內斂的女人將面臨一次突如其來的生死抉擇……

　　齊玉珍是蘭心茹的同事，也是我中共地下黨員，她幾次動員蘭心茹加入共產黨，蘭心茹都笑著推辭了，但兩人依然是無話不談的好朋友。一天，前去傳遞情報的齊玉珍重傷歸來，她用最後的力量告訴蘭心茹，讓她幫忙把一個情報傳遞出去，蘭心茹答應了。

　　蘭心茹前去接頭，卻發現來接應的同誌已經被捕。蘭心茹通過對已知情況的推理，慢慢理出頭緒：由於出現叛徒，我上海地下黨組織遭到破壞，國民黨上海警察局行動隊隊長陳占豪臨走時，從我地下聯絡站裡拿走了一尊佛像。而那尊佛像裡藏著我上海地下黨的全部名單，陳占豪一旦發現，我黨將損失慘重！現在知情者全部犧牲，蘭心茹不知道誰是共產黨，為了救人，她做出了一個重大的決定：找到佛像、拿出情報、交給共產黨！這個毫無特工經驗的女醫生開始去完成一個不可能的任務……

　　與此同時，我武漢黨組織派出特工黃維君，來上海尋找那份失踪的名單。

　　蘭心茹把孩子送到鄉下，換了一家醫院，開始觀察陳占豪的行踪，她發現陳占豪的地下情人居然是她的中學同學向秀娟，向秀娟為了給弟弟治病而委身於陳占豪。當兩個女人冰釋前嫌之後，向秀娟開始幫助蘭心茹。

　　叛徒劉天舒是個首鼠兩端的人，他只想拿到賞金遠走高飛，他發現他的女友蘭心茹行踪可疑並開始跟踪。