南京名门望族罗氏家族三个同父异母和同母异父的兄弟，因上一代的情感恩怨天各一方。1937年，日军的蹄铁践踏中华大地，家破人亡、流离失所的三兄弟机缘巧合的再次相见。国难当头，三兄弟放弃个人恩怨，在兄长共产党员顾世民的带领下，利用各自优势所长，在抗战大业中屡立奇功。一次突发事件，罗也夫查出日军正在秘密研制“觉醒剂”化学武器，欲以自杀式人肉炸弹轰炸重庆指挥中心。罗也夫凭借自己的专业知识，勇敢地打入敌人内部。期间，他受到恋人的误解，同胞们的责骂，危机四伏的杀机。最后罗也夫、顾世民、罗也君三兄弟携手抗敌，凭借坚强的信念，不屈不饶的狼性精神，成功炸毁了日军化学武器军工厂 。
1937年，中华民族进入了最为苦难的一段时期。日寇侵华，血腥的铁蹄踏遍神州，熊熊战火灼烧着祖国每一寸土地。在国难当头的危机时刻，留学多年的数学博士陈家鹄（郭晓冬 饰）携日籍妻子惠子（尹媗 饰）回国，希望奉献自己渺小的光和热。由于他在国外曾对日本的电报密码有所了解，因此陈成了日寇急欲猎杀的目标，也成为国民政府积极网络的对象。经过一番波折，他最终加入国民党军统下辖的密电破译机构“黑室”的一员，虽然憎恨国民党的腐败，但是受制于人的陈仍被迫为黑室工作。在此期间，他和惠子也因身份的特殊屡遭军统刁难。与此同时，我党人员成功打入黑室，为了新中国的建立做着最后的努力……本片根据著名作家麦家的同名小说改编。
