抗日联军不断壮大,日本特务抓狂不已。老邮差得到三部电台,在宋达华、肖长山的帮助下,带电台顺利入境。岚影森派苏晋前往牡丹江找苏皖查出医疗队的底细。饭村让通过特务查克拉知道电台入境并加紧查找。苏皖国民党员身份暴露,不和汉奸兄长合作。哈尔滨、牡丹江、绥芬河和境外苏军建立了一张看不见的电网和战线。
饭村让说服苏皖嫁给高健,企图破坏高和丹妮娅的关系,并试图在婚礼上制造谋杀,找出先遣队谜底。日本共产党员桥本及时告知丹妮娅。高健和丹妮娅劝说苏皖答应假结婚。在照相馆拍照时把指令传给了白掌柜,敌人对截获的密电大惑不解。婚礼上,丹妮娅看着一对新人流下热泪。高健经过一夜长谈做通苏皖的工作。
饭村让给岚影森密信中让项波给医疗队中的格鲁乌提供假情报,瓦洛加、娜佳不知是计已来到了绥芬河。高健和郝大双赶在苏晋和刘文清之前,破坏了岚影森的计划,保护了瓦洛加、娜佳。刘文清证实自己的身份,和苏皖一起为高健传递情报。项波让刘文清在指证娜佳是格鲁乌成员,刘文清拒绝。苏晋找到了记录丁院长的真实姓名和照片的档案,欲指证他的身份,苏皖劝说无效。丁院长为大局着想,保全高健牺牲自己,承认自己的真实身份。
高健探监丁院长。饭村让、苏晋等监听他们的对白,丁借机洗清高的身份,却拒绝高健的营救计划。丁元复酷刑下坚贞不屈,用手铐勒死三尾,自己身受重伤。最终高健成功营救,化险为夷。
项波和苏晋立功心切要抓两个格鲁乌,没想到却扑空了。富间用挖好的陷阱处死项波拿到了照片。项波神秘失踪,高健决定用被寄到丹妮娅手中的照片做文章。瓦洛加、娜佳被老邮差等人安全送回苏联。
关帝庙的信号被侦测到,二疯子冯德义被捕。岚影森用牛粪试验他是否真疯,二疯子吃下牛粪。苏晋试图探出裕一道长的口风却一无所获,裕一道长被扣留。高健设计救出裕一道长。丹妮娅拿出“换头术”处理过的照片,把格鲁乌的嫌疑引向项波。
高健和苏皖拿到日军图纸被日方发现两人被抓捕审查。丹妮娅积极设法营救二人。苏晋也积极营救妹妹,他们把嫌疑定到了项波身上。桥本佯装买药送出情报。富间承认自己反战同盟成员的身份,他和丹妮娅决定必要时暗杀救人。苏皖受到酷刑,敌人依然一无所获。高健、苏皖最终被释放。
境外的苏军情报机构收到老邮差送到的情报,开始排查格鲁乌内奸。苏晋发觉了关帝庙的秘密,裕一道长暴露,决战关头,刘文清牺牲,苏皖亲手击毙了苏晋。受重伤的高健得到了苏方接应,奉命和苏皖一起返回莫斯科接受新的任务。丹妮娅潜伏成功和桥本、富间一起留在绥芬河工作。