上海“一二.八”事情后，日本帝国主义亡我之心不死，使用其时的特殊地理位置和重大的社会关系千方百计的举行军事渗透，制造无数灾难，从而导致社会一片杂乱。

灾难的罪魁罪魁就是号称“千面媚谍”的日本特务。她潜藏在租界里，使用正当的身份做掩护，密查军事和经济情报，挑拨上海种种势力和帮派之间的矛盾，漆黑运送军器，为日军大规模进攻华东地区做准备。

军统上海站谭站长安排劫杀“千面媚谍”的使命，猎狐组的文组长和舒秀(陶宇佳 饰)等人临危授命，在抓捕中文组长牺牲。舒秀将千面媚谍击毙，本以为大功告成，但事实证实死者只是千面媚谍的替身，真正的千面媚谍潜入码头把军器船炸毁，谭站长叹息到现在还没有搞清晰“千面媚谍”的真面目，因而抓捕多次失败。潜在在军统内部中共党员舒秀再次出击，向导特工们夜袭日自己的隐藏点，不料特工阿杰叛变，险些三军淹没。抓捕陷入僵局。总部特派员何成休(王一鸣 饰)带来根除“千面媚谍”的妄想，使用一位叫袁天杰(徐洪浩 饰)的中国留日学生和他的日本妻子板井樱子找到“千面媚谍”。种种情报显示，板井樱子很有可能是“千面媚谍”的活动替身，与此同时日本情报部分为了包管千面媚谍的清静也在安排刺杀在京都的袁天杰。

玄色蝶花剧照

京都舞台上袁天杰与同砚原塚正在结业演出，他的演出西席也是他的岳父板井先生却让他马上返回中国，袁天杰搞不清是怎么回事，这时杀手赶到，板井先生掩护袁天杰自己中弹身亡，袁天杰趁机逃了出来，一起逃避追杀，在军统来接应特工的协助下，化妆成老男子形象巧妙的混上开往上海的货轮，在底舱里又遇见到中国找男友的田间美惠子，途中两小我私家相互资助，货船抵达上海码头。