1942年，第二次世界大战正酣，美国拟派出轰炸机中队对东京实施轰炸。为此，美国本土提前派出了最高机密信使“笃信者”华裔军官陈东升将行动计划、轰炸机中队的呼号和密码带给中方。不料，其在飞临广东珠海上空时被日军击落，陈东升落在了被日军占领的三灶岛。为此，国共两党携手合作，启动了在日本本土潜伏休眠的特工武穆一郎，利用其特殊身份和关系，协同来自三灶岛的八路军女军医叶碧莹，登岛实施惊心动魄的虎穴救援行动。接到任务后，武穆一郎利用其特殊身份，和叶碧莹相互配合，巧妙地与藤田、大岛浩等为首的日本驻军周旋，一次次化解了命悬一线的危机，上演了一场场“猫捉老鼠”的好戏，终将陈东升成功带上了一架邮政飞机，飞离三灶岛。得到了关键情报的美国轰炸机编队成功实施了轰炸行动后，安全返回，武穆和叶碧莹顺利完成任务。