飛機(jī)上的保密單位高級(jí)研究員因涉嫌出賣國(guó)家情報(bào)遭監(jiān)控，在突發(fā)腦水腫死亡后，國(guó)安部門啟動(dòng)代號(hào)"金魚缸"行動(dòng)。偵查員沈亢（孫紅雷飾）受命假扮死者弟弟王浩，與航空公司的空姐李小晚（傅晶飾）建立單線聯(lián)系。隨著境外間諜組織"飛鳥"的逐步現(xiàn)身，沈亢發(fā)現(xiàn)該情報(bào)網(wǎng)竟與軍方新型雷達(dá)系統(tǒng)研發(fā)資料泄露案相關(guān)。兩人在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中漸生情愫，但李小晚始終不知王浩真實(shí)身份。當(dāng)境外間諜頭目"藍(lán)鯨"要求進(jìn)行最終情報(bào)交易時(shí)，沈亢面臨暴露風(fēng)險(xiǎn)。在國(guó)安部門的精密部署下，通過(guò)手機(jī)信號(hào)定位成功鎖定跨國(guó)犯罪集團(tuán)核心成員，最終在虹橋機(jī)場(chǎng)完成收網(wǎng)行動(dòng)。案件偵破后，李小晚因涉及國(guó)家機(jī)密被調(diào)離原崗位，與沈亢在機(jī)場(chǎng)安檢口完成最后告別。