1941年太平洋戰爭前夕，上海各方勢力暗流涌動。中共通過潛伏日本高層的尾崎秀實獲取日軍代號"東風，有雨"的珍珠港襲擊計劃，情報經滿鐵高官中西正弘與中共特工安明（柳云龍飾）之手傳遞至重慶，但未阻止珍珠港遇襲。日方隨后逮捕軍統人員并追查到尾崎身份，導致其被害及中共情報小組交通員（王寶強飾）、報務員（劉璇飾）與安明相繼失聯。此時，一枚藏有日本政府重大秘密的膠卷流入上海引發各方爭奪。安明與蘇聯間諜安娜（范冰冰飾）、日軍特務雅子（李小冉飾）等展開周旋，在接連遭遇日方特工中西正弘、竹本孝之（飾日軍軍官）等人圍剿后，安明通過犧牲同志的拼死掩護成功將膠卷送出上海。最終情報經于榮光飾演的軍統特工轉交盟軍，揭露了日本與納粹德國的戰略同盟關系。