第四次長沙會戰前，日本駐滬特務機構——梅機關為配合作戰本部一舉攻占長沙，秘密展開一項代號為“獄火計劃”的行動，旨在利用生化武器消滅守城軍民。

汪偽政府金融部長孫宗吾來到上海，秘密為梅機關物色一家合適的輪船公司。中共地下黨派遣代號為“夜鷹”的林劍松(郭曉冬 飾)來到上海鋤奸。孫宗吾通過交際花孟美茹(賈青 飾)的引薦，結識上海船王梁儀同(萬梓良 飾)，雙方就合作意向達成共識，相約當晚在露蘭夜總會簽署合約。林劍松在孫宗吾下榻的大東飯店查到孫的計劃，并找到上海行動組的徐光溥配合行動。

當晚，日本人今井玉治(三浦研一 飾)和東野隆已在露蘭夜總會安置眾多特務確保簽約。林劍松提前來到露蘭夜總會，偽裝成服務生進入包廂。此時，孫宗吾正對孟美茹大獻殷勤。林劍松進來后被孫宗吾的保鏢發現異常，雙方一場混戰，混亂中，林劍松與孟美茹四目相對。孫宗吾趁亂把機密文件扔進火堆中燒毀。

包廂內的槍聲驚動了舞池中的特務，激烈打斗中，林劍松從火堆中搶出一把尚未燒盡的碎片。時間緊迫，林拉著孫宗吾殺出夜總會來到后巷準備上徐光溥的車，但孫宗吾出人意料地被人射殺了。今井帶著手下追到后巷，與林劍松爆發槍戰。突發意外后，林劍松沒上徐光溥接應的汽車。

今井審問孟美茹，所幸梁儀同及時趕到夜總會帶走了孟美茹。林劍松回到藏身地發現尚未燒盡的碎片上有一個標志，判斷這是一條重要的線索。