1937年，中華民族進(jìn)入了最為苦難的一段時(shí)期。日寇侵華，血腥的鐵蹄踏遍神州，熊熊戰(zhàn)火灼燒著祖國(guó)每一寸土地。在國(guó)難當(dāng)頭的危機(jī)時(shí)刻，留學(xué)多年的數(shù)學(xué)博士陳家鵠（郭曉冬 飾）攜日籍妻子惠子（尹媗 飾）回國(guó)，希望奉獻(xiàn)自己渺小的光和熱。由于他在國(guó)外曾對(duì)日本的電報(bào)密碼有所了解，因此陳成了日寇急欲獵殺的目標(biāo)，也成為國(guó)民政府積極網(wǎng)絡(luò)的對(duì)象。經(jīng)過(guò)一番波折，他最終加入國(guó)民黨軍統(tǒng)下轄的密電破譯機(jī)構(gòu)“黑室”的一員，雖然憎恨國(guó)民黨的腐敗，但是受制于人的陳仍被迫為黑室工作。在此期間，他和惠子也因身份的特殊屢遭軍統(tǒng)刁難。與此同時(shí)，我黨人員成功打入黑室，為了新中國(guó)的建立做著最后的努力…… 本片根據(jù)著名作家麥家的同名小說(shuō)改編。