在抗战胜利前夕，潜伏在军统的中共地下党员欧孝安（黄景瑜 饰）成功越狱途中受伤昏迷，被中国远征军救出。苏醒后，他发现自己失去了近四年的记忆。从四年前的记忆断片开始，欧孝安开始秘密调查，揭露日本间谍黎少堂（马思超 饰）的阴谋。在这一过程中，他与中共地下党员覃墨卿（辛芷蕾 饰）从互相怀疑到联手合作，最终找到了日军生化毒气研究所，并成功抓获了日军情报司令长官大桥和野。随着抗战的胜利，国民党准备接管该研究所，用以应对未来与中共的冲突。然而，欧孝安得知这一计划后，挫败了这场恶毒的阴谋，同时揭露了黎少堂日本间谍的真实身份。作为中共地下党内代号为“孤星”的英雄，欧孝安最终重返了党组织的怀抱。