1937年，中日淞滬之戰(zhàn)全面爆發(fā)，因?yàn)橹袊?guó)軍隊(duì)的頑強(qiáng)抵抗，日軍陷入困境。戰(zhàn)場(chǎng)局勢(shì)空前激烈，一度陷入膠著狀態(tài)。戰(zhàn)火一直僵持了到了十一月，中日雙方仍然難解難分。

南洋青年言少白（賈乃亮 飾）背負(fù)使命帶著伙計(jì)元寶（李晟 飾）一同來(lái)到戰(zhàn)火紛飛的上海，這晚睡夢(mèng)中的少白突然驚醒，聽(tīng)著屋外隆隆的炮聲，他心中充滿了焦慮與不安。出門一看，大街上一片混亂，人們拖家?guī)Э诩娂娡馓印?yán)少白回到家心情低落，這時(shí)元寶匆匆進(jìn)門，追問(wèn)言少白剛才去了哪里，表示很擔(dān)心他的人身安全。看到嚴(yán)少白心不在焉的模樣，元寶忍不住提醒他，別忘了此次來(lái)上海的目的。少白聞言精神一振。此時(shí)在城市的另一端，兵棋推演專家蕭斯宇（秦昊 飾）推門進(jìn)屋，屋內(nèi)燈火通明，桌子上擺著一個(gè)巨大的沙盤，沙盤上羅列著縱橫交錯(cuò)的棋局，其中的一方是中國(guó)軍隊(duì)，而另一方代表了日本軍隊(duì)，蕭斯宇手持長(zhǎng)桿不斷的推演棋局，以此來(lái)推演戰(zhàn)況的詭譎變化。

繁華的上海車水馬龍一名中共地下黨員，秘密的來(lái)到接頭地點(diǎn)尋找上線老潘，老潘面帶憂色的告訴她，有個(gè)日本的兵棋高手即將來(lái)到上海。雖然他是被貶到中國(guó)的，但是他的兵棋技能非常高超，會(huì)對(duì)今后的戰(zhàn)局造成不利影響。因此，組織上要求立刻鎖定和盯緊他。老潘告訴韓她，過(guò)一段時(shí)間會(huì)有一個(gè)蘇聯(lián)回來(lái)的特工與她聯(lián)系，具體的行動(dòng)需要聽(tīng)他安排。

此時(shí)，日本兵棋專家加藤博文（劉奕君 飾）獨(dú)自來(lái)到上海，他在街頭詢?cè)儐?wèn)去虹口的路線，敏銳的他突然發(fā)現(xiàn)有一個(gè)蘇聯(lián)人正在悄悄的跟蹤和監(jiān)視自己，便叫住旁邊的一個(gè)黃包車，想要坐上黃包車擺脫跟蹤。誰(shuí)知言少白和元寶剛好也叫住了這輛黃包車，看到加藤博文臉色焦急，少白也注意到了遠(yuǎn)處的蘇聯(lián)人，便立刻把黃包車讓給了加藤。加藤博文下車后，少白追問(wèn)為什么剛才那個(gè)蘇聯(lián)人要追殺他。加藤博文掩飾說(shuō)，自己是一個(gè)生意人，和那個(gè)蘇聯(lián)人有生意上的糾葛，說(shuō)完便要離開(kāi)。少白卻一把拉住他，并且根據(jù)他身上的氣味，判斷他不是來(lái)自上海就是來(lái)自日本。加藤博文不愿泄露自己的身份，便掩飾說(shuō)自己是臺(tái)灣人，隨后他便急匆匆地離開(kāi)，可是剛走出兩步，卻又跑了回來(lái)。原來(lái)前方也出現(xiàn)了一個(gè)蘇聯(lián)人，看到后面的蘇聯(lián)人也追了上來(lái)，加藤博文只好拉著少白和元寶在旁邊的巷子里躲了起來(lái)。熱心腸的元寶決定再次出手相助，他撿起一個(gè)石子，隨手在地上畫(huà)起來(lái)棋局，并且根據(jù)棋局推演逃跑的計(jì)劃。加藤博文對(duì)于少白的推演能力很感興趣，便問(wèn)長(zhǎng)問(wèn)短，卻被元寶打斷。在少白的精密推演下，加藤果然輕松的擺脫了蘇聯(lián)人的追蹤。

當(dāng)晚少白和元寶一起來(lái)到大世界，夜場(chǎng)準(zhǔn)備問(wèn)問(wèn)何阿三的下落。可是他的桀驁不馴，惹怒了大世界的老板。少白提出要跟老板打賭，賭約是自己三十秒之內(nèi)，能夠從密封的箱子中逃脫。老板粗暴地打斷了少白的提議，并且要驅(qū)趕他離開(kāi)。這時(shí)上海的武皇后韓依依（隆妮 飾）翩翩而來(lái)，她勸說(shuō)老板給少白一個(gè)機(jī)會(huì)。看在韓依依的面子上，老板答應(yīng)讓少白上臺(tái)試一試。

少白瀟灑的走上舞臺(tái)，讓侍者用鎖鏈將自己捆綁起來(lái)，再安上定時(shí)炸彈，最后將自己鎖在箱子密不透風(fēng)的箱子里。五臺(tái)下的眾人眼睛一眨不眨地緊盯著臺(tái)上的箱子。隨著時(shí)間的推移，爆炸聲響起，臺(tái)上硝煙彌漫。元寶首先沖上舞臺(tái)，卻找不到少白的影子。她一回頭，卻發(fā)現(xiàn)少白居然出現(xiàn)在韓依依的背后，并且微笑的解釋自己是運(yùn)用自己的數(shù)學(xué)推理能力安全脫身的，對(duì)于少白所展現(xiàn)的過(guò)人的才智，韓依依贊嘆不已，說(shuō)完便翩然離開(kāi)。老板兌現(xiàn)了承諾，告訴他何阿三的住處。可是當(dāng)兩人趕到后，看到了殘?jiān)珨啾冢瑵M目狼藉。隨后兩人四下尋找，終于在一堵墻后看到了渾身是血，奄奄一息的何叔。但是不等少白表明來(lái)意，何叔已經(jīng)回天乏術(shù)，看到被戰(zhàn)火摧殘的何叔，少白心中悲痛不已。突然，隆隆炮聲響起，原來(lái)日本人的坦克開(kāi)了過(guò)來(lái)，一陣狂轟亂炸。少白一路飛奔，逃到了法租界。卻在這里遇到了自己兒時(shí)的朋友現(xiàn)在的法租界探長(zhǎng)雷虎。

此時(shí)，南京國(guó)民政府情報(bào)委員會(huì)主任黎農(nóng)，正在辦公室里接待情報(bào)委員會(huì)副主任的徐志。談到當(dāng)前的戰(zhàn)局，徐志面色擔(dān)憂。接著他告訴黎農(nóng)，代號(hào)為巨鯨的同志在兵棋推演方面有所突破，所以他決定親自去一趟上海。他沒(méi)有想到與此同時(shí)上海特高科的小野中佐得到徐志會(huì)前來(lái)上海情報(bào)，他下定決心，這次一定要擒獲徐志。