上世纪30年代末，古老的中华大地正经受着最为苦难的时刻。外有日寇铁蹄进犯，内有不同派别势力的斗争碾压，战火连绵，生灵涂炭。为了获取重要的情报，共产党方面派出周乙（张嘉译 饰）和顾秋妍（宋佳 饰）假扮夫妻，潜入哈尔滨的警察厅特务科。周乙被任命为特别行动队队长，但他的真实身份一直受到高科长（程煜 饰）的怀疑。 地下工作险象环生，稍不留意就会失掉性命。周乙挂念分别的妻子，怀孕的秋妍担心腹中的孩子、思念丈夫，可是为了共同的理想他们不得不压抑着心中万般情感，共同携手在这条充满黑暗的走廊中前行，只为前方璀璨的光明……
故事主要讲述了津海市国安局侦察科科长高天阳（韩庚 饰）发现境外情报组织“夜雾”开发了一款名叫“特工任务”的游戏，他们利用玩家在未知情况下暗中开展间谍活动，甚至与高天阳一起长大的弟弟黄子诚（魏大勋 饰）竟也深陷特工游戏之中。黄子诚在游戏的过程中，邂逅了搭档姚瑶（李一桐 饰），两人共同度过一段游戏之旅。正当黄子诚情愫渐生之时，意外发现自己和姚瑶的偶遇，或许并不是一场巧合······游戏的残酷性，一步步显现在众人的面前。高天阳与潜伏在特工游戏中的情报人员吴熙（周放 饰）互相配合，想要破获间谍组织的秘密。误入迷局的游戏玩家该如何脱身？国安人员又将如何逐步粉碎间谍组织的阴谋？
