蠻妞完成了特務訓練，被大野原派到八路軍某部駐地劉莊(即王金所在部隊駐地)展開特工工作。蠻妞來到劉莊，找到在劉莊潛伏已久的中醫康白芍，以康白芍侄女康淑貞的身份住了下來。黑田告知了龐文瑄蠻妞的去向，龐文瑄大為震驚。和子騙龐老太爺說蠻妞已經死了，龐老太爺一氣之下回到了龐家莊。王金回到石城找到曾經幫助過他的方警長，向他說明了自己準備刺殺龐文瑄的想法，方警長答應幫王金混進警察局，之后的行動等向上級匯報后再做打算。上級同意了王金的計劃，王金以一名偽警察的身份潛伏在石城。借著巡邏的名義，方警長帶著王金在石城四處考察情況。龐文瑄平日出行總是帶著警衛，戒備甚嚴，王金無從下手。蠻妞在劉莊認識了王金的女友、衛生員何翠英。通過何翠英，蠻妞認識了莊里新來的一個孕婦。這個孕婦正是潛伏在石城的洪局長的夫人。洪夫人非常喜歡蠻妞，覺得蠻妞很像自己失散多年的妹妹。蠻妞在康白芍的安排下，逐步展開特工工作。王金卻決定不管上級的命令，獨自行動，刺殺龐文瑄。王金潛入五味兼實的住處，逼迫五味兼實打電話叫來龐文瑄。就在王金等待龐文瑄到來的時候，接到報案的方警長帶著手下來到五味兼實住處。方警長獨自進屋，一槍斃掉五味兼實，用黑頭罩罩住王

孟振飛和何翠英假扮夫妻，住進了飯店。碰上漢奸李二狗前來攪局，兩人差點以為自己八路軍的身份被識破。恰好這時前來接頭的方警長來了，替孟、何二人解了圍。康白芍察覺到王金對自己和蠻妞都有所懷疑，于是向日軍特高課請求除掉王金，得到了大野原肯定的答復。蠻妞想毒死王金，但又下不了手，她意識到自己似乎真的喜歡上了王金。蠻妞直接對王金表達了心意，王金卻訓斥蠻妞擺正兩人的關系。蠻妞下定決心要殺了王金。孟振飛向方警長詳細了解了王金的情況。至此，孟振飛對王金的懷疑已經一掃而空。方警長幫助孟振飛和何翠英搞定了藥品，并把他們二人安全地送出城外。王金得知井水的檢查結果出來了，其中既含有大豆成分又含有劇毒物質。王金覺得投毒案件更為蹊蹺了。

王金帶著戰士們到了老姜崖，大家得到了休整。師爺想辦法去籌集軍火。王金則和蠻妞商議重回石城的事情，蠻妞再次向王金表白心跡 ，王金沉默不語。大野原從抓獲的老二的手下口中得知，方警長是共產黨!王金送別蠻妞，兩個人相互鼓勵一定要完成任務。蠻妞回到石城，機智地獲取了龐文瑄、黑田和大野原的信任，蠻妞得以繼續留在特高課工作。

王金回到監獄，除了年紀小的小勝子幫著他，其他人都處處刁難他、嘲弄他。除了王金，其他犯人都同意挖洞逃跑。犯人們想要說服王金，但王金堅決反對。方警長費了一些周折，終于獲知蠻妞已經成為一名日軍奸細，正潛伏在八路軍根據地。洪夫人得知自己的妹妹投敵叛國，傷心不已。孟振飛到冀南軍分區審訊王世臣，但王世臣一口咬定王金是叛徒。蠻妞得到了劉莊兵力分布圖，趁夜趕到康白芍家，準備將這個軍事機密通過電報傳給日軍。劉莊鋤奸科利用信號偵察儀，發現康白芍家正在發送電報。孟振飛帶人搜查康白芍家，康白芍被擊斃。蠻妞待在康白芍家的密室中，打算自殺。

蠻妞在醫院看望龐老太爺的時候，偶遇警察局局長洪夫人，兩人相見雙方都非常驚訝，但都裝作互不相識。蠻妞知道眼前的洪夫人就是自己失散多年的親姐姐，但是她必須強忍內心的激動;洪夫人也知道蠻妞是自己的親妹妹，但她并不清楚此刻站在自己面前的蠻妞到底是敵是友。師爺利用之前藏在山洞里的財寶，弄到了一批精良的德式裝備。王金在老姜崖訓練了兩天戰士，和師爺合計準備打響第一戰——搗毀日軍特工秘密訓練基地，并擊斃大野原。洪局長認為蠻妞的身份和立場十分可疑，勸洪夫人馬上離開石城。洪夫人相信蠻妞已經不是當初的日軍特工，她要留在石城等著和妹妹相認的一天。黑田和大野原等懷疑洪局長就是方警長在石城的同伙，刻意將處決方警長的刑場安排在警察局門口。行刑當天，大野原、黑田、龐文瑄、和子等人都前去圍觀，和子還特意叫上了洪夫人。就在洪局長夫婦在行刑現場時，蠻妞被派往洪局長家安裝竊聽器。蠻妞趁同行人不注意，偷偷給洪夫人留下了痕跡，并在行刑現場告知了洪夫人。洪局長夫婦因此躲過一劫，也確定了蠻妞的真實身份。方警長犧牲了。