1939年重慶，女大學生趙欣夢因日本"影子計劃"與孿生妹妹間諜千代子身份互換。軍統啟動"蝴蝶行動"，令趙欣夢頂替千代子潛伏日本特務北條榮一身邊。執行任務期間，趙欣夢在親情、愛情與家國仇恨間艱難抉擇。軍統特工李漢正表面協助實則暗護其完成刺殺北條、破壞計劃等任務，并引導她識破軍統借刀殺人之計。歷經身份錯位與血色考驗，趙欣夢成功瓦解"影子計劃"核心陰謀，在千代子身亡后完成身份剝離，于1940年春正式加入共產黨并繼續潛伏國民黨內。劇中唐一菲分飾性格迥異的孿生姐妹：單純愛國的趙欣夢與冷酷間諜千代子。高鑫飾演的北條榮一作為日本駐渝情報首腦，其精心布局的"影子計劃"最終因姐妹身份錯位而崩解。齊奎飾演的李漢正作為隱蔽戰線工作者，貫穿始終地保障了行動轉向與主角信仰轉變。