故事发生在抗日战争时期。因军统谍网连遭日特破坏，戴笠（王岗 饰）从集中营选出因故做牢的陈一鸣（庹宗华 饰）少校，令他组建“眼镜蛇”特工小组，暗杀日特驻华头子中村一郎（于震 饰），领命后陈一鸣即刻招募各路高人进行培训。这时，美军上校梅乐斯找到戴笠，要他设法营救被中村逮捕的美特工史密斯夫妇。中共高级特工黄天明（侯勇 饰）得到南京黄云睛（吴晓敏 饰）送来的情报，他奉上级指示，将史密斯夫妇所在位置故意泄露给军统南京站高站长，陈一鸣带着特工小组出发了。他们化装混入医院，先救出了史密斯夫妇，然后执行此次来的首要任务：刺杀中村一郎，他们能顺利完成任务吗……
我国某沿海小城渤北，是几家重点军工单位的所在地。历来是境外间谍组织窥伺的目标。 一天，渔船打捞上一个生命垂危的年轻人，在他身上藏着带有我军工机密的电脑芯片。立刻引起安全机关的高度重视，侦查二处处长粟丹来领侦查员温暖，段军等人展开调查。可当年轻人被救醒后，却因为头部遭到剧烈撞击而失忆了。与此同时，在医院附近出现了境外间谍人员的身影，不时寻找时机企图对年轻人灭口。 粟丹在调查中发现，年轻人身上的秘密似乎与近期将在渤北进行的导弹试验计划有关，而他背后似乎潜藏着一个更庞大的间谍组织。为了引蛇出洞，上级领导粟丹在敌人一次灭口行动中，故意留出口子让年轻人(代号艾迪生)逃走，而暗中则一直对他进行监控和保护。 艾迪生为了证明自己的身份，凭着脑海中残存的记忆碎片，开始了一场寻找的旅程。可每每当他发现新的线索，随即就会被暗中掐断，让他坠入更大的危险之中。而一次次的暗中交锋，也让幕后敌人的面孔越来越清晰，一个代号“左手”的神秘间谍组织渐渐浮出水面。 几经艰险，艾迪生落入左手的圈套。为了套出他脑子里的情报，左手对他使用了危险性很高的催眠术，这让艾迪生回忆起更多。在我安全机关的暗中协助下，艾迪生再次从左手的情报站中脱出。而一次意外的撞击更让他找回全部记忆！ ——原来，艾迪生是省安全厅直接指挥的卧底人员，目的就是以情报贩子的身份打入左手组织内部，了解他们针对导弹试验的全部行动计划，进而引出幕后首脑，一举摧毁该组织。 但就在他渐渐取得左手信任时，其中的一名成员“中指”对他起了疑心，暗下杀手，才导致艾迪生坠海失忆。 清醒后的艾迪生马上与组织取得联系，利用自己目前的含糊身份再次潜回敌人的巢穴。先用反间计让左手自我清除了中指。进而取得了首脑无名指的信任。最终与粟丹里应外合，将间谍组织一网打尽，保证了导弹试验计划的正常实施，再次铸就了国安战士的荣誉！
