因为被 蓝欣儿(斓曦 饰)阻拦而刺杀失败， 罗长虎(张国强 饰)心有不甘地追踪蓝欣儿，进入一个舞厅。罗长虎找到蓝欣儿，但被蓝欣儿用巧妙地用药迷倒。日本人因为码头刺杀事件对上海滩进行围捕搜索，封锁了舞厅，眼看罗长虎要被日本人抓走，蓝欣儿以为罗长虎是共产党，因此援救了他，将他带到酒店安顿下来。

第二天，罗长虎醒来，蓝欣儿已经不见，罗长虎重新和张岸良(刘冰 饰)取得联系，张岸良告知罗长虎，码头上现身的平田(胡译仁 饰)是假的。张岸良怀疑罗长虎截获的日军物资有问题，决定和罗长虎去找他的哥哥张岸仁(刘昊明 饰)。

张岸仁是一位优秀的天才化学家，但因为厌倦战争，躲藏在一个砂石厂做苦力。罗长虎和张岸良来到砂石厂，见到张岸仁，就在他们将要和张岸仁取得联系的时候，他们惊诧地发现 大岛(张汇仓 饰)在平田的带领下也来到砂石厂，带走了张岸仁。

罗长虎和张岸良追踪大岛和平田一行，来到日军在上海的大本营剑道馆。平田对张岸仁十分亲切，原来张岸仁和平田是一同在德国留学的同学，平田认为日军的秘密计划“丁号计划”的研究工作必须得到张岸仁的帮助才能成功，因此找到张岸仁。

张岸仁精神恍惚，因为不愿意为日本人做事而自杀，一直在屋顶窥视的张岸良目睹哥哥自杀，情绪激动而暴露行踪，日军在剑道高手高尾(中村宪刀 饰)的率领下大肆围捕。血战之后，张岸良被擒获，罗长虎只身逃脱，以为张岸良已经被杀死。

大岛不遗余力地救治张岸良和张岸仁。罗长虎回到据点试图找东北虎兄弟帮忙，不料被东北虎老大捆绑起来。

平田认为剑道馆不安全，坚持要住到国际饭店去，大岛无奈之下将国际饭店层层封锁，安排平田入祝蓝欣儿料到平田会住进国际饭店，开始施展计谋，通过色诱商人王总而潜入国际饭店。大岛为了保护平田，请来三大日本高手协助。