《代号苏菲》故事发生在1983年夏天。 美貌端庄的苏菲是医科大学的高材生，因与人民医院的外科权威秦雨轩发生了关系而怀孕。当得知秦有家室后，苏菲将孩子秘密寄养在一户关姓人家，而这一秘密成为了苏菲的弱点，也成为了间谋组织抓住她的把柄。医院急诊室主任李瑞生是间谋组织的骨干，他将苏菲派到研制核潜艇低噪音螺旋浆的海军851医务室潜伏。851厂掌握关键机密和全盘研制任务的有两个人，代理厂长王凯和总工程师张平凉。王凯爱上了苏菲并向她求婚，但苏雅喜欢的是英俊儒雅的张平凉。慑于间谋组织的威胁，苏雅同意与王凯结婚并在他的假肢里装上了窃听器。因为张平凉的妻子耿秀丽可能会发现苏菲生过孩子的事情，间谋组织将她害死，并使张平凉和暗恋张平凉的李向真成为了怀疑对象，李向真不堪舆论的压力而自杀。张平凉在受到怀疑和审查的过程中，始终保持冷静的头脑，他深知这股阴风的矛头并不止针对自己的私生活，而是针对自己领导试制的鲨鱼一号。兵工局在紧要关头向王凯说明了苏菲的真实身份，王凯痛悔万分。他继续与苏菲斡旋，在千钧一发关头，配合张平凉与间谍组织关贵山斗智斗勇，最终将间谍组织成员一网打尽。而苏菲也在无尽的悔恨中接受了法律的严正宣判。
