1949年10月1日，开国大典宣告了旧时代的灭亡和新中国的诞生。11月中下旬，解放军主力由黔西转入川南，解放大西南指日可待。在地下阴暗的角落里，国民党军统潜伏在重庆的特务头子“老板”和他的副官李瑞山接收到已仓皇逃往台湾的国民党高层的指令，纠集特务头目，准备进行对共党高级人物实施暗杀以及对于重庆市内未及摧毁的重点目标展开破坏的“猎鹰计划”。

燕双鹰只身闯进142师师部大楼，他凭借自己敏捷的身手和过人的胆色，终于将埋伏在楼里的一群神秘狙击手逐一击毙。而这群神秘狙击手的头目竟然就是常年在国外受训，并被毛人凤秘密遣往重庆监督执行“猎鹰计划”的少将编练官程汤。燕双鹰还俘获了一个与程汤同行的女人——麻省理工毕业的军械制造专家赵雅琴。

“老板”得知彭水已经被我军占领的消息后略显惶恐，他试图用电台与程汤取得联系。殊不知程汤藏在留声机里的电台早已被心思缜密的燕双鹰起获。燕双鹰冒程汤之名与“老板”联系，经过一番电文往来，燕双鹰断定“老板”与程汤尚未谋面，于是制造出程汤一行已安全逃离彭水的假象。而此时，李延平也得知了程汤一行被燕双鹰击毙的消息，根据对程汤携带的文件进行分析，李延平即刻启程赶往彭水县。

为了让燕双鹰“扮演”得与常年在国外受训的程汤更为逼真，赵雅琴还教他掌握了基本的英语口语。此时贵阳传来消息，原来赵雅琴的家人早已被军统特务杀害，得知此事后丧失理智的赵雅琴将一腔的愤怒与怨气全部发泄在燕双鹰的身上，还险些误杀了燕双鹰。尔后赵雅琴痛定思痛，拒绝了燕双鹰送她回贵阳的好意，更加坚决的加入到此次卧底行动中来。

林玉仙对“程汤”的身份笃信不疑并将一行人引至她的老窝安顺寨进行休整。诡计多端的“老板”接到林玉仙的电报后却还是将信将疑，决定继续试探。通过短暂的接触，林玉仙已经被燕双鹰的成熟机智吸引，她百般向燕双鹰示好却引得逐渐对燕双鹰心生爱意的赵雅琴醋意盎然。当然，这也使得一直钟情于林玉仙的特务头目孟海马妒火中烧。孟海马借为燕双鹰一行接风之机大摆鸿门宴，纠集了一伙喽啰想让燕双鹰出丑。

赵雅琴似乎与燕双鹰走得更近了，燕双鹰甚至还向她吐露了他曾经爱过一个女人，但是那个女人却死掉了。林玉仙为了报复燕双鹰的直面中伤，只能假意投入孟海马的怀抱。头脑简单的孟海马却不知道林玉仙只是在利用他。李延平接到地下工委负责人吴玉霞和情报参谋刘庚的消息，猎鹰计划的第一步就是刺杀野司首长。与此同时，高进在重庆建立了交通站，以配合燕双鹰行动，并顺利与李延平取得了联系。

一波未平一波又起，同志们突然发现赵雅琴失踪了。林玉仙挟持了赵雅琴，企图对燕双鹰进行报复，燕双鹰顺水推舟，不仅打探得一些“猎鹰计划”的细节，还不费吹灰之力就救出了赵雅琴。获救后的赵雅琴向燕双鹰表明了爱慕之情，却并没有得到燕双鹰的正面回应。燕双鹰处处以执行卧底计划为先，却将个人感情问题抛之脑后，这使得与他朝夕相处并且爱意渐浓的赵雅琴痛苦不堪。

老奸巨猾的老板并没有露面，而是派副官李瑞山假扮自己前往十六号公寓。计划决定由燕双鹰全权负责这次行动，燕双鹰调兵遣将开始部署。而李延平也准备安排“五号”与燕双鹰接头。燕双鹰与林玉仙扮作游人到大礼堂附近拍照以便观察附近地形。林玉仙问及燕双鹰对老板的印象，燕双鹰告诉她识破他见到的老板是他人假扮，没有当面揭穿。林玉仙对燕双鹰敏锐的洞察力佩服有加。

林玉仙与赵雅琴为争得燕双鹰而产生一些摩擦，燕双鹰极力回避此事，并劝告二人将心思多用在工作上。赵雅琴心中不快却也只能听从。林玉仙却不依不饶，处处与赵雅琴为敌。并在研究具体刺杀方案时，林玉仙赌气提出冒险方案，燕双鹰当众怒斥林玉仙自私不负责任，林玉仙假意以死相逼却也被他揭穿。林玉仙气急败坏拂袖而去。

在李延平的帮助下，燕双鹰和赵雅琴潜入礼堂装上了爆破装置，同时，燕双鹰也加紧练兵，以便狙击手在爆炸的掩护下顺利完成狙杀。特务头目张保之从彭水带回消息，说共军攻占彭水时还歼灭了一个特工小分队，老板得知此消息断定燕双鹰一行是冒充的，他决定暂时中止刺杀行动。燕双鹰和赵雅琴回到公寓发现兄弟们都不在，很快他又接到老板的通知到江边废墟见面。