故事發生在二十世紀三十年代的上海。二十年前的一場家族恩仇鑄成一段日后的悲喜人生。歲月如梭，當年從襁褓中分離的楊慕初（鐘漢良飾）、楊慕次（鐘漢良飾）兄弟倆，如今一個是留學海外學成歸來的著名醫生；一個則留學日本，歸國后參加了中共地下黨。慕初在英國留學期間曾參與“雷霆”科學研究，而此時日軍在上海正研制一種神秘的細菌武器，一旦研制成功將對人類造成毀滅性傷害。日軍的這一計劃被國共雙方同時偵知，兩股勢力不約而同展開阻擊行動。潛伏中國數十年的日軍王牌間諜徐玉真（李穎飾）既是二十多年前楊家慘案的幕后黑手，亦是當前細菌武器計劃的核心執行者。隨著調查深入，楊家兄弟逐漸發現徐玉真與自身身世的隱秘關聯。從最初的立場沖突、身份誤會，到被迫聯手破解密碼情報，在血火交織的對抗中兄弟情誼不斷淬煉升華。最終，兩人通過精密配合摧毀日軍實驗室，并肩完成粉碎細菌武器陰謀的歷史使命，同時終結了橫亙兩代人的家族恩怨輪回。