醫科大學女教授于勝男（齊芳飾）利用假日在光華救濟會為貧民診療時，巡捕房探長鐘朗（鐘漢良飾）借機探訪并引薦她結識曾幫助過其父的端木巖（高雄飾），但這位因叛國罪入獄的父親對往事始終避重就輕。與此同時，鐘慧（涂黎曼飾）結識的難民蘇老伯遭殺害，引發系列虐殺案。于勝男在尸檢中發現不明毒素后突遭追殺，迫使鐘朗與搭檔韓非（釋小龍飾）介入調查。隨著神秘毒劑來源的追查，案件與端木巖過往參與的日軍生化武器研發計劃產生關聯。三人組發現跨國間諜網正借戰爭陰云在上海實施"死亡地帶"計劃，通過毒劑控制難民潮滲透租界。最終鐘朗團隊突破敵人設在碼頭倉庫的生化實驗室，繳獲全部毒素樣本并營救被困難民，端木巖亦在女兒面前揭露其潛伏敵方二十年的雙重間諜身份。