故事设定在二十世纪三十年代的上海。二十年前一场家族恩仇，为日后的人生埋下了悲喜交织的伏笔。时光飞逝，当年襁褓中就分离的杨慕初（钟汉良 饰）、杨慕次（钟汉良 饰）兄弟，如今走上了不同的道路。杨慕初留学海外归来，成为了声名远扬的医生；杨慕次则留学日本，回国后投身中共地下党工作。 慕初在英国留学时，曾参与“雷霆”科学研究。此时，日军正在上海秘密研制一种神秘的细菌武器，一旦研制成功，后果不堪设想。国民党军统局和中共地下党几乎同时得知了日军的这一计划，双方都决心阻止日军的阴谋得逞。 潜伏在中国数十年的日军王牌间谍徐玉真（李颖 饰），正是二十多年前杨家家族惨案的幕后黑手，如今他妄图再次制造悲剧。起初，杨家两兄弟相互误解、彼此猜忌，但在面对共同的敌人时，他们逐渐摒弃前嫌，成为同仇敌忾的战友，携手对抗日军的阴谋。