第1集
1937年8月，淞沪会战开始，中日战争全面爆发。中日双方投入重兵，激战一个月后，双方均伤亡惨重，战事呈胶着状态，日本“三月亡华”的计划落空了。
为了快速解决战斗，日军参谋本部决定，增派三个师团与海军协同作战，在杭州湾北岸登陆，从后面包围中国军队。作战命令以最新设计出的顶级军事密码发给了上海派遣军松井石根大将，同时派遣特务侦察登陆地点中国军队的防务，做好登陆的先期准备。
但此时杭州湾北岸已成军事禁区，几批日本特务都无法靠近。日本情报部紧急调来刚刚从间谍学校毕业的王牌间谍山本芳子和山本惠子，准备将这对姐妹花空投战区。姐妹二人正是日军军事密码的研制者――东京帝国大学数学系教授山本康夫的女儿。
一心只想成为伟大数学家的山本康夫，为了保护因反战而被囚禁的妻子青田秀的安全，不得不与日本军方合作，用他的数学天赋为军方制订一套全新的密码系统。参谋本部内，小川将军在布置作战任务，惠子认真地听着，心事重重的芳子却溜了出去给母亲青田秀打去了电话。得知了女儿要上前线的消息，突如其来的打击使山本夫妇陷入了痛苦，这天正好是女儿们的18岁生日，但她改变不了女儿的命运，只能在后方为她们祈祷……
与此同时，在南京成立不久的密电所内，所长文为均与学生黄永青正在破译刚截获的日方密电。面前有如天书的密电使二人遇到了前所未有的难题。此次截获的电文是一套全新的密码系统，文为均判断，这次截获的密电保密系数如此之高，其中一定隐藏着日军最高的军事机密，而密码的设计者一定是位顶尖的数学天才。最后在他的提示下黄永青最终破解了密码，电文内容正是日军登陆杭州湾作战的详细计划。事态紧急，两人急速将结果紧急送往军委会。
军委会最高长官张诚将军对此非常重视，立刻召开军事会议，但对于这份情报的真伪却难下定论。面对军方的犹豫不决，文为均和黄永青愤然离去。而此时张将军所考虑的是，如果情报属实，国民政府也面临着无兵可调的局面，只有35师驻扎在杭州湾附近。于是他向35师师长林忠强发出了批示，命令林忠强密切关注日军动向，一旦有变，火速驰援杭州湾。同时，军委会调查局行动处副处长王浦江也奉命带领搜索队火速赶往杭州湾搜索日军间谍。
林忠强和文为均是在美留学时的老友，对于他提供的信息，林忠强更是深信不疑，全师处于一级战备状态。此时，惠子和芳子已成功登陆杭州湾附近，她们扮成中国农家姑娘，操着熟练的汉语，顺利通过几道警戒线，来到杭州湾岸边。她们潜入当地守军的指挥部，通过获取的资料掌握了中国军队的数量和防务地点，他们正准备离开，被刚刚赶到的王浦江发现，双方展开了激烈的交火。
第2集
危急时刻，惠子以精准的枪法掩护芳子离去。孤军奋战的惠子准备与王浦江做鱼死网破的最后一搏，正当她准备举枪自尽时，芳子率接应的日军间谍赶到。被惠子打伤的王浦江只能眼睁睁看着惠子被同伙抢走。
根据惠子和芳子的情报，日军参谋本部决定了具体的登陆地点。但同时他们也意识到，中国方面已经破译了已方密码，进攻时间必须提前。
日本东京，日军情报部密码所。密码所所长高桥大佐找到密码专家山本康夫，命令他在一天之内研制出新型的密码。女儿生死未卜，沉浸在痛苦中的山本康夫断然拒绝。高桥警告他，正是因为他的疏忽才使中方顺利的破译了密码，如果不能有新的密码代替，他将被送上军事法庭，而他的妻子――因坚持反战立场而被监禁的青田秀的后果更会不堪设想。为了妻子的安全，处于矛盾的他被迫接受了任务，并在第一时间研制出了新的密码。
同一时间，中方的密电所也截获了日军用新型密码发出的电报，黄永青找来了自己最好的学生郭忠良加入了破译，所长文为均在密码中找到了某种似曾相识的感觉，他很快意识到，日军的新型密码正是自己的大学同学和挚友山本康夫的杰作。凭着他对山本康夫的了解，三人很快地破译了电文中的内容――日军将在十一月十日凌晨在杭州湾登陆！
这次张诚将军已经确信无疑，他通知林忠强的部队迅速赶往杭州湾救援，并排派遣三个师火速赶往登陆地点。
为了保证登陆计划的顺利实施，日军提前动作，在大批军舰，和飞机的掩护下，日军在杭州湾北岸的全公亭、金山卫等地同时登陆。中方的驰援部队却没有及时赶到，致使登陆日军的数量越来越多，两天以后，终于对松沪一带的中国军队形成了战略包围。
与此同时，日军参谋本部决定，将上海派遣军与新编第十军组合为华中方面军，共30万人，松井石根大将为司令官，力图围歼集结在松沪地区的中国军队。腹背受敌的中国军队开始大规模撤退，11月11日，上海沦陷，南京局势告急。
此时的林忠强已是寡不敌众，杭州湾所有阵地都告失守，守军已全面撤退，上级命令35师，立刻撤出战斗，火速赶往南京城外，保卫南京城！
恰在此时，山本康夫随同表兄山本五十六来到中国参加两个女儿的授勋典礼，看着两个被军国主义情绪感染的女儿，山本康夫心情复杂，日军情报本部决定将她二人留在中国继续下一步的军事行动，此时，山本康夫的思绪已飘回二十年前……
1917年，第一次世界大战席卷欧洲，而此时的美国本土却是一片祥和。
来自日本的留学生山本康夫和来自中国留学生文为均是美国普林斯顿大学数学系的高材生，同窗四年，情同手足，但两人却同时喜欢上了出身日本贵族世家的文学系才女青田秀。微妙的关系让三人陷入了痛苦的抉择。为了得到青田秀的爱，山本康夫决心在学业上与文为均一较高低。导师兰斯教授提出数学难题，山本康夫以青田秀为赌注，如果他赢了，文为均就不能再见青田秀。面对挑战，文为均被迫答应，谁知青田秀的突然来访.原来，山本康夫将向青田求婚，文为均面前，青田秀将自己对他的情感袒露无疑。一边是同窗挚友，一边是心爱的女人，文为均没能给青田秀答复，他陷入痛苦的抉择中。
第3集
青天秀的来访打拢了文为均的演算，最终输给了山本康夫，这也意味着他必须履行诺言。
兰斯教授对山本康夫和文为均的演算结果十分满意，邀请二人加入新建的密码研究小组，并许诺免试做他的博士生。一心钻研数学的山本康夫当场拒绝，文为均则在考虑后最终决定加入。
晚上，在山本康夫和青田秀约定的玫瑰餐厅，山本康夫带着玫瑰花和求婚戒指赶到，当着众人的面跪倒向青田秀求婚。事发突然，面对众人的眼光，不知所措的青田秀无奈地接受了戒指，此时站在窗外的文为均黯然神伤。
内心痛苦的青田秀一直灌酒，临走把戒指忘在桌上，这使得山本康夫意识到她并不愿意嫁给自己。山本康夫将喝得烂醉的青田秀交给文为均后黯然离去。同时失去了爱人和挚友的山本康夫回到宿舍写好遗书，决心用短刀象日本武士那样切腹自杀。文为均放心不下，四处寻找山本康夫，发现山本康夫时他已倒在血泊中……
文为均将山本康夫送到医院抢救。内疚自责的青田秀看到山本康夫留给自己的遗书后大为感动，终于决定接受山本康夫的求婚。青田秀将自己的决定告诉了文为均，为了朋友和自己心爱的女人，文为均痛苦地选择了放弃，二人含泪告别。
失去挚友和挚爱的山本康夫心灰意懒，由于承受不起高额的医疗费用他决心出院。正在此时他的表哥，日本海军军官山本五十六突然到访，他对表弟的鲁莽感到愤怒，并要求他成为国家派遣的留学生和文为均一起学习密码专业，学成以后为大日本帝国服务。但山本康夫痴猜于数学，对密码专业豪无兴趣，而青田秀对自己“虚伪”的感情也让他心如死灰。山本五十六告诉他，只有功成名就之后，才能有资格名正言顺地和青田家族联姻，山本康夫心为所动。他找到文为均，得知他和青田秀确已彼此放弃，山本康夫大为感动，终于在文为均的劝说下加入了兰斯教授的密码研究小组。
很快，山本康夫和青田秀举行了婚礼，一年以后有了一对双胞胎女儿，惠子和芳子，文为均则成了她们最好的教父。
两年后，美国海军情报部的钱德勒中尉通过兰斯教授找到文为均和山本康夫，希望他们为美国军方服务，并承诺可以保留本国国籍。一心热衷于密码研究的文为均欣然应允，而一心只想成为数学家的山本康夫却迟迟没有做出决定，面临选择的山本康夫收到了表哥的来信，催他回国去到海军情报部报到。陷入苦思的山本康夫找文为均出谋划策，文为均则建议他接受兰斯教授的提议，边参加研究室工作边攻读数学学位，待拿到数学博士学位后留在大学任教，他的表哥也就没办法了！同时文为均又帮他说服了倔强的青田秀，文为均的至情至意令山本康夫感激不已。
三年过后，山本康夫拿到学位，而文为均所在的密码研究室则因经费原因要从大学分离出去，与美国陆军情报部的密码所合并，意味着他必须加入美国国籍。陷入困境的文为均在咖啡厅遇见了西点军校四年级的中国留学生林忠强和毛祖和，以及医学博士陈克。三人都是热血青年，邀请文为均共同回国效力，文为均被三人的爱国热情打动，决定考虑。三人随文为均来到山本康夫的家中做客，遇到同来的驻美国军事武官山本五十六，双方就日本和中国的问题产生了激烈争执，爱国之心更加深切。
山本五十六找到文为均，希望他劝说反战的青田秀让山本康夫回国，因为青田秀的父亲青田直的反战言论早已经使他身陷险境。为了青田秀，文为均勉强答应了他的要求。次日，他给文为均带来了东京帝国大学的邀请信，为了青田秀，文为均欣然接受。三人收拾行李，准备启程。
第4集
到达日本后，山本五十六带文为均和山本康夫参观日本海军和秘电室。日本的强大远远越出自己的想象，文为均心情极为沉闷，更加坚定了回国效力的决心。但密电室主任高桥大佐却希望文为均和山本康夫能够加入，却遭到二人的严厉拒绝。
山本康夫如愿以偿地成为东京帝国大学的数学系教授，而应邀而来的文为均却没得到任何的音信，这让青田秀产生了怀疑。文为均将事情的始末和盘托出。聪明的青田秀立刻意识到了这是个陷阱，为了文为均她决心不惜一切帮文为均离开日本。
果然，高桥大佐以接触日军最高秘密为名把文为均扣在了日本，除非他同意为日本军方服务。青田秀苦求父亲青田直各路疏通却没有结果，青田直看出女儿的心事，为了让让女儿安心地相夫教子，他豁出面子，找到因政见不同而断绝来往的首相加腾，求得了特赦令，才使文为均得以离开日本。码头，山本康夫一家前来送行，想到这也可能是与挚友和爱人的最后诀别，文为均怅然若失地登上回国的旅途。
回到国内的文为均发现此时的中国已是风云变幻，军国主义日本虎视眈眈、北伐战争如火如荼、国共合作前途叵测，陈克成了职业革命者，国民军战将林忠强、毛祖和成为了北伐名将。此时的文家早已物是人非，母亲赫然长逝，父亲也是灯干油尽的最后一搏，而一直照料家务的正是他指腹为婚的未婚妻18岁的徐雅兰。病蹋前，文父要儿子和父母双亡的徐雅兰完婚，以报徐雅兰多年照料之恩。而文为均心中却放不下青田秀，婉言拒绝。文父诉令他忘记过去，年内与徐雅兰完婚，心情复杂的文为均离开了家前往上海谋生。
来到上海的文为均却一无所获，由于国内没有学校开设密码学课程，怀才不遇的文为均在上海潦倒度日每况愈下。父亲病重，家产荡尽，收入微薄，甚至面临交不起房租的窘境。穷困交加之际，山本康夫也寄来了最新发表的学术论着，不甘沉沦的文为均决定接受重回美国发展。
就在这时，从家乡赶来的徐雅兰带来了文父病危的噩耗，当心急如焚的文为均匆匆赶回家乡时，文父寿终正寝，魂归西天。文为均对着父母的牌位起誓一定把兰儿找回来。
徐雅兰为了不拖累文为均，悄悄前往南京投奔舅舅。
文为均来到南京寻找徐雅兰的下落，而徐雅兰的舅舅却没能收留她，文为均只得登报寻人，带着遗憾又回到了上海。在上海，文为均遇到了多年不见老朋友陈克，得知文为均的近况，陈克介绍他到南京的国立东南大学任教，在陈克的引见下前往南京东南大学。
1927年“四一二”政变爆发。
毛祖和奉命追捕在上海的共产党员，陈克等地下党员所在的诊所被团团围住，情况万分危急。千钧一发之际林忠强率领部队前来借上峰的命令前来解围。毛祖和立刻对林忠强产生了怀疑，情急之下，林忠强告诉毛祖和陈克也在里面。出于深厚的友情，毛祖和毅然决定率部撤离，使得陈克及其它几名同志全身而退。
第5集
1928年，国立东南大学改名为国立中央大学。
文为均受毛祖和的邀请前往国民党军事委员会，此时委员长已经同意在中央大学数学系设立密码专业，张诚将军亲点文为均为系主任。得以施展的文为均很快在校内成立了密码学专业，桀骜不驯的年轻的数学博士黄永青成为了他的学生。
三年以后，1931年7月，第一届密码学专业圆满结业，文为均将最得意的弟子黄永青留在身边，黄永青成为了中央大学最年轻的副教授。
一直寻找徐雅兰未果的文为均从徐雅兰舅舅那里得到了她的消息。原来徐雅兰已从师大毕业，现在成了一名小学教员。心急如焚的文为均驱车赶往学校找人，却扑了个空。
回到南京的文为均继续寻找徐雅兰，而徐雅兰却参加了教育部组织的教师培训，离开了学校。据文为均了解，参加这次教师培训的名单里根本没有徐雅兰的名字。文为均只当徐雅兰不肯原谅自己，黯然离去。
1931年9月18日，日本悍然发动了震惊中外的“918事变”，由此正式拉开了全面侵华战争的序幕。而在南京，一心剿共的国民政府消极抵抗，日军气势更焰。林忠强因看不惯政府“攘外必先安内”的决策拒绝执行剿共命令，被停职反省。这时，老友陈克的到来给他带来了希望。在对国民党失望至极并看过共产党的公开宣言后，林忠强秘密加入了中国共产党。
日本，青田直为女儿全家办好了去美国的护照，自己则留在国内为反战做拼死一搏，不惜背负“叛徒”之名阻止日军进一步的军事行动。但最终青田直还是因不顾日本军部的威胁警告而被暗杀身亡，倔强的青田秀坚决决定接替父亲，出任《远东经济时报》社长，并要将反战进行到底。
青田秀的“过激”言论终于惹怒了日本军部势力，被日本宪军逮捕。突如其来的厄运使山本康夫忧心如焚，他向已是日本航空部部长的海军中将山本五十六求助，而迫于军部的压力和举国狂热的战争情绪，山本五十六也爱莫能助，青田秀已经进入陆军部的黑名单，除非她停止一切反战活动，否则后果不堪设想。
面对妻子的无故被逮捕，山本康夫仍然幼稚地想通过法律手段解救妻子，但看透时局的青田秀却不抱任何希望，不顾一切地坚持反战观点。
在学校里被侮辱为日本的叛徒，以母亲为耻的惠子决心带妹妹芳子考入陆军中野间谍学校来洗清母亲给家庭带来的耻辱，她们偷出了父亲的私人印章，在家长同意书上盖了章，参加了中野学校的考试。
第6集
经历了一道道近乎非人的残酷测试后，惠子和芳子两姐妹都被中野学校录取了。
国民党军事委员会副秘书长张诚将军向文为均发出了蒋委员长的指示，由他出任即将成立的军委会密电检译所中将所长。身为文人的文为均愿意为国效劳却不愿当官，但中日一战难以避免，在毛祖和的一番恳谈之后为了国家利益他最终决定弃笔从戎。
南京中央大学。林忠强的两个女儿都在这里上学，姐姐林平参加了抗日剧团的演出，每天都在紧张的排演各种抗日剧目。妹妹林琴刚刚考上大学政治系，开学第一天便认识了风流倜傥的年轻教授黄永青，并对他一见钟情，而心怀师道尊严的黄永青却拒林琴于千里。
姐姐林平则在剧场认识了打入调查局的地下党员王浦江，并在随后的交往中渐渐产生了感情。
文为均再次出现在中央大学已是一身戎装，成为了军委会密电所所长，中将军衔。他的任务是二十四小时监听日军情报，尽最大努力，力求全面准备掌握日方所有信息，张诚将军为他提供了一切便利。与此同时，为了保证密电所的决对安全，调查局局长厉峰欲以最稳妥的方式在文为均身边安插眼线，他手中拿着一名特工的档案，姓名一栏清楚地写着徐雅兰……
第7集
为寻找合适的搭档，文为均找到黄永青，希望他能加入密电所，但独来独往的黄永青却一心留在学校里任教，拒绝了他的要求。
消失多年的徐雅兰再次出现，29岁的她已经成为一名小学教师，而她的另一个身分却是调查局特务。厉峰单独约见了她，要求她回到文为均身边，监视他的行动。她的身分已被调查局重新安排，为了绝除隐患，调查局特务将她的舅舅和舅妈杀害……
为了救妻子，山本康夫找来了日本最好的律师，但被军国主义情绪笼罩的日本却没有一个人愿意站出来为青田秀辩护。山本康夫焦头烂额，芳子将报考中野学校的事告诉了父亲，得知了女儿报名军校的事山本康夫万分震惊，他带着女儿来到中野学校了解情况，得知中野学校原来是培养高级间谍的专业军事院校，山本康夫呆若木鸡，山本康夫无法理解她们的举动，看着惠子坚决的表情，他举起了手却迟迟没有落下……
心急如焚的山本康夫恳求校长小川将军放过两个女儿，小川将军告诉他，他有权力带走自己的女儿，但他的两个女儿，特别是惠子是难得的人才，如果能留下将来一定会成为一名优秀的间谍，而最重要的青田秀也能因此获救。一边是女儿的前途，一边是妻子的命运，山本康夫陷入了沉思……
无奈的山本康夫带两个女儿来到了监狱，不及开口，惠子就将一切和盘托出，她告诉青田秀，父亲已和军方做了交易，用她们的加入来换取母亲的平安。面对这样的事实，青田秀大惊失色，无论山本康夫如何解释都无法说服妻子，悲痛欲绝的青田秀提出了离婚，在她看来只有这样才能消除自己带给女儿的“耻辱”，这样她们就能正常的生活。妻子的话让山本康夫想起了文为均，他面无表情盯着青田秀，突然转身走向房门。
对青田秀的审判还没有开始，小川将军拿着判决书找到山本康夫，青田秀被判终身监禁。原来，法院已受军方的授意，审判结果只是照本宣科而已。小川向山本康夫提出了条件：如果他能为日方研制新型密码，那他就可以把妻子带回家看管。为了妻子的安全，山本康夫不得不点头默许，而他的两个女儿却无可避免地走上了间谍之路……
青田秀被山本康夫接出了监狱，日本军国主义势力的无可逆转，甚至连自己女儿的命运也改变不了，丈夫也被一只无形的手拽着，逐渐走向战争，她已心如死灰。
第8集
在厉峰的安排下，徐雅兰终于“偶遇”文为均。早已经被军新统“洗心革面”的徐雅兰，成为了一名年少的寡妇。在调查局的安排下，文为均的佣人被调查局支开，徐雅兰再三要求，一直对她心存愧疚的文为均把她留在身边，但却拒绝以主仆相称。
林平和林琴姐妹都面临着感情的困扰，黄永青面对林琴的热情总是表现出一种冷漠，而林平和王浦江感情日臻，林平要带王浦江见父亲，王浦江心向往之，他也将此事报告了直接领导陈克。他告诉陈克自己对林平的感情，并打算将林平发展成党员，本以为陈克会支持自己的决定，却没想到通情达理的陈克这次却没有理由的一口回绝，并要他告诉林平，自己“调查局特务”的身分，彻底断绝和林平的关系。王浦江强忍心中的悲痛，服从了组织的安排。
陈克心里很清楚，他们的一切行动都是为了保护核心秘密党员林忠强，不能因为个人的情感破坏全局，这种选择也是无奈的。他找到林忠强，把事情告诉了他，原本对王浦江十分欣赏的林忠强此时也不得不痛下决心，断绝女儿的“幸福”。
于是，一场“负心”行动开始了。林平再见到王浦江的时候，他已是一身戎装，面对林平吃惊的眼神，他把将自己调查局特务的身分“如实相告”。他告诉林琴，自己从未动过真情，和她交往只不过是逢场作戏，真正的目的是为了调查她身边是否存在地下党员。听到这里，林琴几近崩溃，同样痛苦的王浦江却无法表达心中的悲冤，转身含泪离去。
满怀忧愤的王浦江接到了厉峰的命令，带领手下端掉了日本特工的据点。忧愤交加的王浦江将怒火喷泄欲出，连夜对俘的日本特务严刑逼供，面对王浦江的残忍，惊恐的日军特务终于开口……
这一切早已被密室中的厉峰看得一清二楚，他对这个出手狠辣的年轻人大加赞赏，奠定了王浦江在调查局中的位置。
第9集
徐雅兰对文为均仍然怀有感情，她对自己欺骗了文为均的感情感到自责，她向厉峰提出想要退出此次行动，厉峰一眼就看出了徐雅兰的心思，他要徐雅兰克制自己的情感，完成任务，否则她自己的处境将不堪设想。
文为均带黄永青参观军委会密电所，黄永青看到军委会灯火通明，正是在做大战前的准备。黄永青受到感召，欣然接受了文为均的邀请，成为了密电所二处处长，少将军衔。
1936年12月，西安事变爆发，在中国共产党的积极努力下，蒋介石被迫同意停止内战，联合抗日。
西安事变七个月后，七七事变爆发，日军开始全面侵华战争，历时八年的抗日战争由此开始。
时间回到1937年11月，此时的文为均在“黑室”中与黄永青把酒浇愁。黄永青坚信自己所破译情报的价值，他认为正是军方的犹豫不决才导致了今天的败局，义愤填膺的黄永青毅然离开密电所，文为均苦留不住，只得任他离去。
江宁镇防区，林忠强正在视察阵地，毛祖和突然来访，已经是军委会机要室主任的他想为林忠强请一道委员长密令，让林忠强的部队撤到江北，一方面，为了林忠强的个人安危，一方面，也是蒋介石的授意。林忠强感谢毛祖和的好意，但作为一名军人，此时此刻更应战死沙场以明其志。
傍晚，陈克找到林忠强，代表党组织找他谈话，同样是要求他安全撤离阵地，但林忠强亦然拒绝，他告诉陈克，自己虽然是一名中共地下党员，但他更是一名中国军人，国家危难之际，誓与阵地共存亡。离别之际，林忠强将两个女儿托付给了陈克。
南京郊外，惠子和芳子又换上了中国姑娘的装束，惠子和芳子跟随特工队，混入中国难民中，提前进入南京城。小川将军邀请山本兄弟一同观看战争的“盛况”，希望以此激发出山本康夫的爱国热情，看着将要出发执行任务的女儿，山本康夫陷入了沉思。
林忠强深夜赶回家和女儿作最后的诀别，父女三人刚刚见面，远方传来了炮声，林忠强告诉女儿，到时他的朋友陈克和王浦江会来接她们，说完纵身跳上吉普车赶往前线，两姐妹含泪目送父亲的吉普车远去，姐妹二人自觉阻止不了父亲的决心，含泪目送父亲离开。
此时，日军已开始了对南京的全面进攻。
第10集
毛祖和带着委员长秘密手令来到林忠强的阵地，要他将阵地交给友邻部队，立刻率部转移，林忠强拒绝，防守南京的部队均为溃败之师，军心已乱，自己一撤，势必引发混乱，南京将立刻陷落。几乎就在此时，日军开始进攻，林忠强立刻冲上阵地，南京保卫战开始了。
陈克与王浦江赶到林忠强家，寻找林忠强的两个女儿林平和林琴。林平和王浦江这两个曾经的恋人无言对视，林平拒绝与王浦江同行。在陈克的劝说下，林平找妹妹商量，可林琴却不知所踪，林平心急之余想到了黄永青，林琴一定是去找他了，二人乘车四下寻找。在炮火声中。日军的炮弹落下，王浦江不顾危险，保护林平。
密电所紧急撤离，但飞机座位有限，文为均让徐雅兰马上出城，约定在武汉汇合。
林琴赶到密电所找黄永青，从文为均那里得知黄永青已离开，正好遇到赶去寻找黄永青的郭忠良，二人赴中央大学找人。途中，二人被毛祖和无意中发现，但林琴拒绝离开，她要寻找黄永青。
南京城外，守军正浴血奋战，但双方力量悬殊，各条防线相继告破。林忠强亲自冲上阵地，率队与日军搏杀。但大批日军已涌入城门。
林忠强终于战死在阵地上，南京城陷落了。
惠子和芳子带领先遣部队入城，开始向逃难的人群射击，正好被逃难的黄永青撞见，千钧一发之际，郭忠良和林琴赶到将他救下，三人躲进一处居民楼内。惠子命令向居民楼内开枪，林琴保为护黄永青而负伤。正在千钧一发之际，大批日军开始进城，惠子放弃了追赶，带队向城里开进。
日军全面攻陷南京，在小川将军的陪同下，山本康夫观摩了战争的“壮景”，终于，他穿上了早已为他准备好的日军军服……
寻找林琴未果，王浦江、林平二人按陈克部署的路线撤离。二人独处，林平似乎找回了恋爱时的温存，当问到黄浦江为何弃她而去时，王浦江只得忍痛再次伤害了林平。林平并不知道他内心的苦衷，神情恢复了冷漠。
王浦江把林平送上事先安排好的渔船上，看到黄浦江并未随自己一同上船，林平又气又急，而王浦江的身影却渐渐消失在夜幕中。
