《谍影重重之上海》讲述1937年，在战事一触即发的上海，装扮成东亚酒店老板的中共地下组织特科队长向亦鹏周旋于国民党军统、上海黑帮、日本特务组织等各方势力之间，秘密进行地下情报工作。向亦鹏曾经的同窗好友阎天，此时也来到上海，但这些并没有妨碍他们的友谊，两人还有一个共同的好友林璇，她此时的身份是日本驻上海特务机关首脑芥川的养女。阎天一直深爱着林璇，而林璇却钟情于向亦鹏，向亦鹏因使命所系，只能将自己对林璇的爱深埋在心中。
抗日战争爆发后，向亦鹏冒着生命危险先后破获了日本间谍的刺杀特使计划，铲除了中共特科内部的叛徒，护送俄国特派员安全转移，并临危受命，接受了一项非常重要而特殊的任务，即查明侵华日军的绝密文件“军刀计划”。
向亦鹏忍辱负重地打入日军特务机关内部，历经各种艰险以及众人的误解，用苦肉计获得了芥川的信任。然而关键时刻，向亦鹏的行动却陷入了僵局，自己也面临生命危险，紧急关头，一个神秘的女人悄悄地帮助向亦鹏渡过了危机，她就是林璇，原来她的真实身份是中共安插在日本特务机关内的高级特工人员；俩人出生入死，珠联璧合，用计拿到了日本“军刀计划”的全部文本，击毙了日本特务首脑芥川，使日军在华大规模使用生化武器的军刀计划流产。
战火仍在燃烧，国土仍在沦陷，林璇与向亦鹏又分别接受了新的任务，放下儿女情感，就此各奔一方，更大的考验还等着他们……
