第二次世界大戰前夕，一名普通的陸軍士兵（龜梨和也飾）因幫助同伴毆打長官而被軍事法庭判處死刑。關鍵時刻，神秘男子結城（伊勢谷友介飾）將其吸納進專門培養間諜的秘密部門——D機關。歷經嚴苛訓練與考驗后，青年以嘉藤次郎為化名接下首項任務：潛入被稱為“魔都”的上海，竊取已故猶太科學家遺留的黑色筆記。該筆記載有最新式武器設計圖，美國大使埃內斯特·格雷厄姆（Richard Moss飾）被懷疑持有此物。各國勢力聞風而動，英、蘇、德等國特工紛紛現身上海灘。在這場錯綜復雜的間諜戰中，嘉藤不僅要與敵手周旋，更需直面信仰、忠誠與人性的多重考驗。影片改編自柳廣司同名系列小說，聚焦二戰前夕情報戰的暗潮涌動。