1950年6月，朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)。中國(guó)的抗美援朝志愿軍也應(yīng)朝鮮政府請(qǐng)求開(kāi)赴作戰(zhàn)前線。沈安鐵路系統(tǒng)作為東北的重要運(yùn)輸樞紐，成為敵特分子破壞的重要目標(biāo)，形勢(shì)非常嚴(yán)峻。上級(jí)要求安東市公安局特別行動(dòng)處處長(zhǎng)鄭新民組織成立反特精英小組，以保證沈陽(yáng)鐵路的安全。哈爾濱公安局的偵查員韓立冬，也在此名單之內(nèi)。

韓立冬登上了開(kāi)往安東的606次列車，前往安東市公安局報(bào)到。在火車上，他因圍棋結(jié)識(shí)了國(guó)民黨保密局遼東站的特派員周春山。周春山對(duì)外聲稱自己是一名中醫(yī)，剛剛收購(gòu)了安東的一間藥房。他與韓立冬兩人在車上一邊下圍棋，一邊打發(fā)時(shí)間。

韓立冬無(wú)意中撿到了一條紅圍巾，好心地送還給失主。而這條紅圍巾的主人就是牡丹江火車站派出所的指導(dǎo)員劉玉娥。兩人此時(shí)雖還不相識(shí)，但韓立冬對(duì)劉玉娥的第一印象非常深刻。

突然，正在行駛中的火車遭受到了炸藥的攻擊導(dǎo)致出軌，車廂內(nèi)頓時(shí)一片混亂。韓立冬和周春山并無(wú)大礙，可劉玉娥卻受到撞擊暈倒了。匆忙之間，韓立冬把昏迷的劉玉娥托付給周春山照顧后就返回現(xiàn)場(chǎng)尋找證據(jù)去了。

韓立冬與得到消息后趕來(lái)偵查現(xiàn)場(chǎng)的鄭新民和安東市公安局特別行動(dòng)處組長(zhǎng)朱定軍相遇。根據(jù)從現(xiàn)場(chǎng)找到了一枚日本97式90毫米迫擊炮彈片，韓立冬推測(cè)在列車經(jīng)過(guò)時(shí)，有人在附近的老龍山上用迫擊炮引爆的炸藥。三人來(lái)到山上找到了作案地點(diǎn)，并推測(cè)出兇手肯定是一個(gè)力量非常而且受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的人，而且附近肯定存有日軍的秘密軍火庫(kù)。

與此同時(shí)，周春山跟著劉玉娥的救護(hù)車一起到達(dá)了安東市，與國(guó)民黨保密局遼東站的站長(zhǎng)吳孟林接上了頭。周春山懷疑是吳孟林制造了爆炸案，但此事非吳孟林能力所及，推測(cè)可能是國(guó)民黨遼東站站長(zhǎng)孫正義所為。周春山立刻回憶起當(dāng)年孫正義之所以能當(dāng)上遼東站站長(zhǎng)，靠的是偽滿洲國(guó)的少校情報(bào)官獨(dú)狼，據(jù)說(shuō)這個(gè)獨(dú)狼掌握了關(guān)東軍為了對(duì)付蘇聯(lián)紅軍修建的秘密軍火庫(kù)，此人的手上有一個(gè)狼的紋身，只接受孫正義的單線領(lǐng)導(dǎo)。周春山由此推斷秘密軍火庫(kù)可能真的存在，馬上命令吳孟林著手調(diào)查火車被炸出軌是否乃孫正義和獨(dú)狼所為。

韓立冬還向鄭新民匯報(bào)，他在508次列車上一直跟蹤行蹤可疑的國(guó)民黨遼東站站長(zhǎng)孫正義至大東鎮(zhèn)，發(fā)現(xiàn)了特務(wù)窩點(diǎn)并擊斃了特務(wù)頭子孫正義。可孫正義在遼沈戰(zhàn)役的時(shí)候就已被我黨擊斃了。事出蹊蹺，鄭新民決定向上級(jí)反映此事。經(jīng)過(guò)調(diào)查，韓立冬打死的“孫正義”其實(shí)是我方為尋找日軍秘密軍火庫(kù)而打入敵人內(nèi)部的同志王守成，他的未婚妻就是劉玉娥。

韓立冬得知真相后懊悔不已，主動(dòng)和鄭新民來(lái)到劉玉娥養(yǎng)傷的醫(yī)院承認(rèn)錯(cuò)誤。劉玉娥一時(shí)無(wú)法接受這個(gè)噩耗失聲痛哭，而韓立冬也被關(guān)進(jìn)了禁閉室，要求詳細(xì)寫(xiě)下事發(fā)經(jīng)過(guò)。再次回憶起了失手打死王守成的整個(gè)經(jīng)過(guò)，韓立冬仍然搞不明白他作為臥底人員，為什么會(huì)對(duì)我方人員開(kāi)槍，而韓立冬在王守成身邊找到的一枚鑰匙也不知到底有何用處。

為了調(diào)查近期出現(xiàn)的這些意外事件，鄭新民按照上級(jí)要求設(shè)立特別行動(dòng)小組，由戰(zhàn)斗經(jīng)驗(yàn)豐富的劉玉娥擔(dān)任組長(zhǎng)，搭檔就是破案經(jīng)驗(yàn)豐富的韓立冬。兩人雖然都對(duì)這種安排很是無(wú)語(yǔ)，但劉玉娥還是從大局出發(fā)，暫時(shí)摒棄掉了個(gè)人恩怨，接受了這個(gè)安排。