1940年春，军统特工左双桃受命暗杀日本特高课大佐山下武夫，夺回被山下截获的军统密信。在南京站，左双桃通过一张照片锁定了目标，却突发意外，只能先上火车再寻机会。餐车上，左双桃观察山下是车内唯一的左撇子。拿茶杯时，接触嘴唇的杯口是右手习惯者的另一侧，于是她在左手拿杯方式的杯口处下毒，成功给山下下毒，未伤及车内无辜的小女孩。山下尚未断气，左双桃跟踪山下一行到了上海站。左双桃与手下袭击车站医务室试图夺走密信。上海租界内的泰和商行实际是日本特务机构，潜伏在此的中共地下党员陈家平，获知山下押送中共叛徒，即将抵达上海。为求证更多情报，他潜进副经理赵安办公室，意外撞见赵安和商行经理罗冠群的夫人偷情，日本特务木村突然到访，陈家平有惊无险。为避免组织遭受更大的损失，陈家平决定先立即前往火车站锄奸。陈家平被赵安发现，左双桃也发现医务室周边有埋伏。就在两人不知如何应对时，他们看到了对方。失散两年多的未婚妻，竟出现在上海火车站。陈家平急中生智，假装来接从武汉探亲而来的左双桃，左双桃也立即热烈回应。