1933年的夏天，日本人到哈爾濱已經(jīng)大半年了，而東三省的老百姓還是像往常一樣生活。中共哈爾濱地下黨、哈爾濱警察(包貝爾 飾)廳特務(wù)科科長黃建(于震 飾)潛進警察廳廳長室，翻出一疊資料，并用相機將那些資料拍了下來。黃建隨后打了個電話，向?qū)Ψ絽R報上面來的所謂的監(jiān)察組，其實是要展開一次大規(guī)模的抓捕行動，而他剛剛拿到證據(jù)。
黃健擔(dān)心金三普(丁勇岱 飾)已經(jīng)盯上自己，因此得趕緊將那些證據(jù)交到對方手中，和對方約好一個小時后在索菲亞教堂見面。但是，黃建的這通電話被金三普監(jiān)聽了，金三普懷疑跟黃建接頭的人就是代號為“剃刀”的共產(chǎn)黨。金三普很快安排人員在索菲亞教堂附近待命。
關(guān)海丹(馬伊琍 飾)——金三普的干女兒，她一身紅衣打扮出現(xiàn)在索菲亞教堂旁邊的廣場上。而金三普的得意門生白冷晨(欒元暉 飾)還以為關(guān)海丹有問題，金三普告訴白冷晨，關(guān)海丹是自己的一張秘密王牌。此時關(guān)海丹來到車上，她稱商販的吆喝聲操著外地口音容易引起懷疑，而黃包車夫抽三五牌的香煙，這不符合他們的身份。
這些商販和黃包車夫都是白冷晨的人，白冷晨聽了趕緊下車再去交代他們。金三普預(yù)感，代號為“剃刀”的共產(chǎn)黨很有可能就是今晚的接頭人。黃建出現(xiàn)在教堂，但他也發(fā)現(xiàn)了廣場附近的那些人員，金三普下令馬上抓捕黃建。黃建雖早有準(zhǔn)備，他一手一把槍，和白冷晨的人進行激戰(zhàn)，但最終黃建還是被白冷晨給殺了，白冷晨還從黃建的身上搜出相機。
關(guān)海丹奇怪，他們的人在廣場已經(jīng)守了半個小時，要有破綻，黃建早就發(fā)現(xiàn)了?？牲S建是臨到接頭時才覺醒，關(guān)海丹覺得這里面很蹊蹺，而她懷疑他們這些人里面有人是共產(chǎn)黨。警察廳開會宣布人事任免令，原廳長趙德勝因健康原因辭去廳長職務(wù)，由金三普接任廳長。
蔡博淵(田昊 飾)接任總務(wù)科科長，白冷晨接任特務(wù)科科長。免去許從良(文章 飾)刑事科長職務(wù)，而刑事科現(xiàn)在分為一科和二科，關(guān)海丹和葉隼(斌子 飾)分別接任一科和二科的科長。金三普特別介紹了關(guān)海丹，關(guān)海丹是在日本東京警視廳工作了四年的巾幗英雄，金三普是特意向松澤機關(guān)長申請，才將關(guān)海丹從日本調(diào)回來的。
金三普隨后提起昨天進行大規(guī)模的抓捕活動，數(shù)十名的共黨分子被擊斃或被抓捕，但還是有不少漏網(wǎng)之魚。金三普讓在座的各位再接再厲，將這些反滿抗日的分子斬草除根。金三普告誡大家，不要步黃建后塵，而他對警察廳內(nèi)部的調(diào)查也沒有結(jié)束。
白冷晨詳細(xì)調(diào)查了黃建的社會關(guān)系，發(fā)現(xiàn)黃建跟許從良的關(guān)系極為密切。金三普剛下令抓捕許從良，許從良就來到了警察廳。許從良解釋，自己這些天失蹤是因為在天香樓查案。關(guān)海丹詢問許從良，昨天晚上他們在抓捕黃建時，許從良有沒有聽到槍聲。
許從良其實是聽見了槍聲，但他卻謊稱自己一直專注地在辦案，所以沒聽到槍聲，就比如他現(xiàn)在專注地看著關(guān)海丹的臉蛋，連關(guān)海丹問他的問題也沒有聽見。許從良被關(guān)了起來，而白冷晨調(diào)查了許從良，發(fā)現(xiàn)許從良這些天真的在妓院，也沒有嫖宿。
雖說如此，但金三普表示，暫時不能給許從良安排工作，而留下許從良會把警察廳搞得烏煙瘴氣的。白冷晨前去放許從良離開，白冷晨勸許從良不該去招惹關(guān)海丹。許從良去關(guān)海丹的辦公室收拾他自己的東西時，指出關(guān)海丹在抓捕黃建行動中所犯的那些錯誤，警告關(guān)海丹別把共黨的帽子扣在自己的頭上。
蘇聯(lián)領(lǐng)事梅捷洛夫告訴中共哈爾濱地下黨代號“風(fēng)掌柜”的林森(高鑫 飾)，組織想要通過無組織、只認(rèn)錢的情報商酒司令(侯傳杲 飾)來搞情報。很快，三田高夫在蘇聯(lián)領(lǐng)事館附近被槍殺。
