1941年，日本天皇制订了以北京猿人头盖骨为焦点的特种作战妄想，欲将北京猿人头盖骨化石占为己有，因此一场围绕头盖骨化石争取与；さ纳衩卣秸痛苏隹

我地下党员周大海与刘云翔(聂远 饰)讨论，准备回京实验；ね犯枪堑耐搿？芍艽蠛５男凶俦慌淹桨⑷雎，他们遭到日本特务的围攻，生死关头刘云翔掏枪冒充打死周大海后再设计偷换将其救出。刘云翔就此背负上了杀戮共产党人的叛徒骂名。日自己觊觎北京人头盖骨的新闻风行一时，国民党北平行动组组长肖斌用仿制头盖骨设下圈套，设计让飞贼草上飞偷走假头盖骨来谜惑仇人，不料行动历程中却被刘云翔的父亲，科学家刘昭发明。军统特务王四易(丁志城 饰)担心整个妄想袒露，毅然决然地枪杀了刘昭。

刘云翔奔丧回北平，誓要查清真相，并悬赏被盗的头盖骨从而寻找父亲被害的蛛丝马迹。

王四易漆黑协助地下党员梅芳(杨旸 饰)，以自己伪警员侦缉队长的身份救出几个地下党同志后获得了梅芳的信任。同时梅芳和高明远以为刘云翔有叛徒嫌疑，要将其找回审问。

电视剧刀出鞘剧照

草上飞在寺库袒露。寺库老板随即派人跟踪。日军情报头目佐佐木来找死囚铁头，由于铁头乃是草上飞先前所在帮派“飞龙帮”的老大，佐佐木欲使用其母亲的性命来要挟铁头为天皇卖命。王四易在寺库老板那儿获得草上飞的新闻，先行一步捉住了草上飞后通知刘云翔。