二十世纪三十年代初，中国共产党在上海遭到了严重破坏，革命同志纷纷被捕和杀害。秘密党员潘明月和他保管的机要文件也遭到了曝光，成为了敌人的重点打击对象。
潘明月与陈烈正在法租界的一处房子里密谋党组织的重要事务，然而上海警察局的侦缉处处长唐贤平突然造访。潘明月意识到事情不妙，让陈烈将重要文件转移，然后独自与唐贤平会面，并坦然面对他的质询。
潘明月劝说唐贤平放弃国民党，寻找其他拯救中国的途径，但唐贤平不为所动。唐贤平要求潘明月交出文件并写忏悔书，以求保全他的性命，但潘明月拒绝了。他甚至铐上了自己的手铐，与唐贤平一起上楼。
潘明月声称他不知道唐贤平会来，留下的房门也没有锁，随意让唐贤平进入房间并带走文件。然而，唐贤平进入房间后引爆了房内的炸药，导致爆炸发生。他们幸运地躲过了爆炸，但房间被大火吞噬，文件也付之一炬。唐贤平只好带走潘明月询问零号文件的下落。
潘明月将自己的手铐固定在窗户上，意图以火自焚。唐贤平试图营救潘明月，但未能成功，自己也险些丧命于火海。在火势扩大之际，唐贤平跳窗逃生，虽然受了些许伤，但幸存了下来。陈烈带着文件潜入唐贤平的车内逃离现场。
在路上，唐贤平发现司机的行为异常，原来司机已被换掉。陈烈将车驶向路边撞击，将唐贤平和自己撞晕后，带着文件逃离了车辆。陈烈与地下党员江汰清和史大川在上海华界的沪江公寓秘密会面，传达了潘明月的牺牲，并要求切断一切外部联系，以免零号文件暴露。
在这一过程中，洋行老板比埃尔收到了一通电话，得知了股票市场的崩溃。与此同时，警察局副局长余独醒给唐贤平提供了新线索，迅速采取行动，试图抓捕尚未曝露的共产党地下党员。
马天目在码头的货运仓库发现了一名受伤的共产党员，试图保护他。他故意与警察发生冲突，以引开警方的注意力，以防共产党员被发现。唐贤平因此对马天目产生了歉疚之情，决定撤退并不再追究此事。
马天目将共产党员驱赶后，前往古董行见地下党负责人吴崇信，说明了唐贤平的情况。然而，局势日益危险，吴崇信开始考虑是否需要改变计划。同时，桃符在警察局的拘留室里正遭受着严刑拷打。
