第1集：1949年北平和平解放，原国民党警察郑朝阳（张译饰）因暗中为共产党工作，遭特务追杀。他携特务名单逃离，与地下党白玲（潘之琳饰）接头，名单成为双方争夺焦点。
第2集：郑朝阳与哥哥郑朝山（黄志忠饰）重逢，但郑朝山实为潜伏特务“凤凰”。北平市公安局成立，郑朝阳被任命为侦查科科长，着手清查敌特。
第3-5集：公安局破获“冷棋”特务组织，郑朝阳与白玲配合，挫败特务破坏电厂和刺杀行动。郑朝山暗中观察弟弟，同时执行特务任务。
第6-10集：特务组织“桃园”策划爆炸案，郑朝阳通过线索锁定嫌疑人，发现特务利用妓院传递情报。白玲假扮舞女潜入，配合抓捕。
第11-15集：公安局内部展开忠诚审查，郑朝阳因国民党背景被怀疑。郑朝山趁机离间，但郑朝阳凭借破案能力自证清白。特务“候鸟”刺杀干部未遂，被击毙。
第16-20集：特务制造“假币案”扰乱经济，郑朝阳追查印刷厂，揭穿特务魏樯（薛佳凝饰）的身份。郑朝山为保护弟弟暗中干预，矛盾加深。
第21-25集：郑朝阳发现哥哥疑点，但苦无证据。特务劫持学生威胁政府，郑朝阳冒险营救，行动中负伤。白玲对其情感渐显。
第26-30集：郑朝山指挥特务破坏国庆筹备，郑朝阳通过细节推断“凤凰”存在。白玲破解密码，锁定特务联络点。
第31-35集：郑朝山身份几近暴露，他设计陷害同事郝平川转移视线。郑朝阳察觉哥哥异常，兄弟对峙，郑朝山以亲情绑架弟弟。
第36-40集：特务计划“暴动计划”，郑朝阳联合军方围剿。郑朝山狗急跳墙，绑架白玲逼郑朝阳交出名单。
第41-44集：郑朝阳孤身营救白玲，与哥哥正面对决。郑朝山坦白特务身份，但拒绝投降，最终被击毙。
第45-46集（结局）：案件终结，郑朝阳亲手为哥哥收尸。新中国成立周年庆典顺利举行，公安干警们宣誓继续守护人民政权。
郑朝阳：继续投身公安工作，与白玲建立革命感情。
郑朝山：特务身份败露，死于弟弟枪下。
白玲：成长为骨干，与郑朝阳默契配合。
全剧以反特斗争为主线，穿插亲情与信仰的冲突，展现了新中国成立初期公安干警的牺牲与坚守。
