1940年，中国遭受着日本帝国主义的侵犯，孤岛时期的上海，情势庞杂。荣字1644部队的负责人川本四郎指挥日军在浙江省衢县投放细菌“虎烈拉”（霍乱）。日本人对中国实施细菌战的消息传开，引发各方高度注意。 上海我党地下谍报职员鲁世洪、沉璇青受命调查此事。在沉璇青的影响之下，男友唐承昌和台湾青年大夫金南植也进入了调查的行列。 为了获取有关日本人在疆场上利用“虎烈拉”的资料，美国地下谍报职员肯特不幸被日军逮捕并打伤，川本四郎把肯特看成活体解剖的“原木”，对他注射了“虎烈拉”。奄奄一息的肯特在正直的日本教授舍命赞助下逃出了魔窟，并将日军制作“虎烈拉”的秘密资料带了出来，见到同道交出秘密资料以后牺牲了。 以后，川本四郎设法找到肯特的尸首并将其带回，认为这证明“虎烈拉”病毒对美国人也有效。但发明在他之前曾经有人检验过肯特的尸身，为了保住制作“虎烈拉”的罪行不暴露，他命令必然要找出这个危险的敌人。 此时，川本四郎也起头思疑他自己的亲弟弟平野是背叛了日本国的敌人，对他进行秘密监视，致使平野要炸毁生产“虎烈拉”工场的行动暴露而被杀。 美国特工乔。邓刺杀川本四郎未能胜利，却获悉日军已将五箱“虎烈拉”运进上海，预备运往火线实施“细菌战”。他将这一谍报奉告我方谍报职员沉璇青。因而，我方决议组织炸毁曾经运入上海的“虎烈拉”，惋惜未获胜利，为此唐承昌也牺牲了。 我地下谍报职员李修萍，鲁志洪等人立即重新组织气力，赶到川本四郎运送“虎烈拉”上火线的路长进行阻击。经过惨烈的战役，阻击行动终于胜利，“虎烈拉”全数烧毁，川本四郎被消灭，鲁世洪、李修萍英勇牺牲，沉璇青、金南植虎口余生得幸存。
