1937年，南京沦陷，国民政府迁都重庆，抗日战争进入最艰难的阶段。
留洋多年的数学博士陈家鹄，在日寇入侵国土沦丧的危急时刻携自己的新婚日本籍妻子——惠子回国，希望以自己的一技之长，为国效力!却不曾想到，自己的数学天赋以及在国外求学时曾误打误撞破解过日本密电源码方程式的历史，早已经被日本谍报机构和国民党军统掌握!
在陈家鹄踏上国土的一刻起，日本的暗杀组织如影随形，国民党的特工保护不力，致使陈家鹄频频涉险!我党的特勤部门，暗中出手保护，另辟蹊径，护送陈家鹄安全到达重庆，与家人团聚!
军统欲组建针对日本军方密电的破译机构——黑室!陆从骏上校经受重重考验，被任命为黑室负责人。陈家鹄被黑室视为破译密码的最佳人选!但是面对军统的力邀，早已知道政府腐败无能、对国民党当局缺乏信任的陈家鹄拒绝合作，遭到黑室负责人陆从骏的绑架!
我党派出李政与林蓉蓉两位同志打入黑室，对陈家鹄进行严密的保护!李政是陈家鹄早年的同学，在军队装备部门工作;而林蓉蓉的公开身份，是军统负责人杜先生的机要秘书。
陈家鹄妻子惠子的敏感国籍身份，不但引起了家庭的风波，也引起了军统的怀疑!在没有证据确定惠子是否为潜伏间谍的情况下，陆从骏为了确保黑室的安全，不断地制造误会、甚至不惜拿掉惠子腹中的孩子，希望离间陈家鹄夫妻的感情……而日方暗杀组组长相井虽然是惠子的亲哥哥，却也在军国主义的扭曲心态下，利用妹妹与妹夫的感情，不断的组织针对陈家鹄和其家人的暗杀，陈家鹄的父母不幸身亡，妹妹陈家燕失踪!最终，惠子为了保护陈家鹄，死在了自己亲哥哥相井的枪口下……
陈家鹄参加父母的葬礼，遭到日特伏击，混乱之中，陆从骏奋不顾身，挡住了射向陈家鹄的子弹。
噩耗频传，陈家鹄几乎崩溃，在林蓉蓉的关爱开导下，决心化悲痛为力量，破译报国!陈家鹄连续破译出本军方密电，凭借这些密电，军统端掉了日本人安插在重庆的间谍组织;战场上军队由于掌握了敌军动向，避免了被动和过多伤亡。
不是所有的人都对抗战的前途有信心，汪精卫就在暗中不断地与日本人接洽。在破译汪精卫勾结日本军方卖国求荣的密电一役中，陈家鹄破获了世界密电史上最为尖端的机械密码，准确的预报了汪精卫叛逃的时间。最终，他发现因为国民党内部的权力斗争和腐败，无人采取行动阻止汪精卫，只能眼睁睁的看着这个卖国贼登上飞机……
陈家鹄对黑室和国民党彻底死心，萌生了离开黑室的念头。这时候，他得到消息：妹妹家燕已经到了延安!
陆从骏中了相井的离间之计，开始在黑室内部排查泄密汪精卫出逃消息的人!为了保护陈家鹄，林蓉蓉不断涉险，虽然不断化解，却不幸引起了陆从骏的深度怀疑!为了证明林蓉蓉的身份，陆从骏不断使出阴狠的招数，甚至与上级设置了自己因过错被调离黑室的阴谋……
李政和林蓉蓉为了商议转移陈家鹄接头，被陆从骏的爪牙发现!在千钧一发的危急关头，有人将爪牙除掉!原来我党领导人在黑室内部，还安插了一个连李政、林蓉蓉都不知道的三重保险——徐州!
陈家鹄在黑室不断地目睹国民党疏于抗日，却不断对共产党人举起屠刀;可是共产党人徐州、林蓉蓉却为了信仰和民族利益不惜牺牲，受到极大触动!
在黑室令其监控延安电台破译电文的任务之时，陈家鹄拒绝破译，还主动向延安电台发出预警电报，挫败了国民党的阴谋!
陈家鹄正式提出要离开黑室，黑室的高层因为恐惧陈家鹄会投奔共产党，恼羞成怒的要除掉他!在李政的帮助下，陈家鹄克服艰险出逃……
陈家鹄的眼中，出现的黄土高原的厚土和一轮照耀天地间的红日……
分集剧情介绍
第1集
1937年中日战局吃紧，国民政府撤离南京，迁都重庆。时任国防部二厅特侦处处长的陆从骏，被任命为国民政府最高机密破译部门——“黑室”负责人。 陆从骏在“黑室”的创始人杜先生处了解到，“黑室”不可或缺的王牌人物陈家鹄依然安全且即将回国，同时，杜先生的机要秘书林蓉蓉和陆从骏的搭档孙立仁也被派往“黑室”。陈家鹄师从于日本军用密码之父——炎武次二，带着自己的日本妻子惠子回重庆以图报效祖国。李政时任兵器部人力处处长，实际身份是重庆中共地下党员，他的任务就是引领陈家鹄去往延安。陈家鹄刚一回国就遭到日本特工的刺杀，幸遇共产党特工老钱搭救。
第2集
陆从骏和杜先生得知陈家鹄安全如释重负，然而，由于陈家鹄的重要性以及他有一位日本妻子，陆从骏决定不急于招陈家鹄进“黑室”。陆从骏安排与陈家鹄茶楼相见并试探。陈家鹄从茶楼离开遭遇日本特工刺杀，撤离途中一名共产党人为保护陈家鹄牺牲。惠子日本人的身份扰乱了陈家人的正常生活，无奈之下，陈家鹄决定带惠子从家里搬走。此时，惠子的哥哥相井也作为军人被派往中国。
第3集
相井被派往中国的任务是重新组建特别行动组，并且具体负责刺杀行动。令相井意外的是第一个刺杀目标便是陈家鹄，相井深夜潜人妹妹家，出于对妹妹深切的关爱迟迟不忍下手，最终无功而返，撤离中杀死两名保护陈家鹄的军统特工。
得知保护陈家鹄的特工被杀，随即陈家鹄被绑架至“黑室”，共产党也为更好的对陈家鹄进行安全保护，唤醒潜伏在国民党内多年的共产党特工林蓉蓉。
第4集
陆从骏要求陈家鹄尽快为“黑室”工作，然而，陈家鹄依旧对军统人员冷酷残暴的行为方式不能苟同。陈家鹄一夜未归，陈家人托付李政和石永伟四处打探，惠子也搬回陈家。“黑室”培训班正式成立，李政负责“黑室”的警备工作，而陈家鹄依旧不愿加入“黑室”，并选择绝食作为抵抗方式，此刻，陈家鹄最挂念的就是自己的妻子惠子。
“黑室” 的第一堂课上陈家鹄被抬进教室，林蓉蓉终于见到自己要保护的目标。
第5集
闫少秋向杜先生告知陈家鹄的绝食抵抗，陆从骏和杜先生对此手足无措，林蓉蓉却抓住了第一次和陈家鹄沟通的机会。
美国密码之父海瑟斯被秘密派来支援“黑室”，让陈家鹄的内心激荡起对数字和密码的热情。面对绝食初愈的陈家鹄，陆从骏不得不妥协，答应陈家鹄可以给惠子寄一封信。惠子收到陈家鹄的来信，为得知陈家鹄的具体地址，惠子和陈家人决定找萨根帮忙查找。相井此时也以重金悬赏有关陈家鹄的一切线索。 第6集
陈家鹄隐藏着对密码的热情，在课上表现得心不在焉，而且，他在生活中的特立独行也令他与“黑室”学员格格不入。陆从骏对于陈家鹄的碌碌无为忍无可忍，在课后找到陈家鹄威迫陈家鹄端正态度为“黑室”效力。 次日，一位自称是陈家鹄妹妹陈家燕的女人到邮局查找166信箱的具体位置，深知事有蹊跷的李政将此事拖延住，并跟踪查清此人的地址。陆从骏深知这是陈家鹄寄给惠子的信走漏了风声，陆从骏决定将计就计，一箭双雕。
第7集
香井相信了陆从骏设计的假象，对陈家鹄身在被服厂确信无疑．日特决定当晚就对陈家鹄进行暗杀，然而，警觉的相井却另有计划。次日，日本轰炸机将被服厂夷为平地，被服厂中石永伟和军统特工在内无一人生还，相井等人也认定刺杀陈家鹄成功。陈家鹄思念惠子心切，决定帮助林蓉蓉脱颖而出，从而，自己可以被当成废物踢出“黑室”，闫少秋无意间偷听到陈家鹄与林蓉蓉的作弊计划。闫少秋对林蓉蓉颇有好感并主动示好，然而林蓉蓉却不屑一顾。
第8集
闫少秋对林蓉蓉的不屑一顾恼羞成怒，随即以匿名信的方式，将陈家鹄与林蓉蓉作弊告知陆从骏。陈家鹄得到一份开除处分通知，满以为计划成功可以离开“黑室”，不想却被陆从骏和杜先生联合上演一出将计就计。陆从骏邀请陈家鹄临走前参加“黑室”中考总结会，在会上，陆从骏揭露林蓉蓉作弊，陈家鹄点破事实真相准备与林蓉蓉共同担当，终无可奈何答应无条件为“黑室”工作。中日武汉会战打响，中国军队决定动员一切人力物力与日军决一死战。
第9集
武汉会战岌岌可危，杜先生特意赶到“黑室”，海瑟斯也决定将武汉日军的密码摆到课堂上，希望有所突破。
陈家鹄找到海瑟斯谈心，海瑟斯当面表达陈家鹄对自己对"黑室"的重要性，而且在陈家鹄的帮助下，海瑟斯也明确1比25000验算的破译方法。
相井再次接到刺杀任务，目标就是海瑟斯。相井从萨根处了解到海瑟斯的弱点，于是在重庆多处社交场所打探，同时依据海瑟斯的喜好，安排苏丽珍寻找机会与海瑟斯邂逅。陆从骏意欲放弃陈家鹄，然而，杜先生从海瑟斯处得知，武汉日军密码的破译是在陈家鹄的帮助下完成的，告诫陆从骏要采取怀柔政策。此时，惠子突然生病，并在萨根的安排下住进医院，
第10集
萨根从医生处得知惠子怀孕。相井来看望惠子，希望惠子能回国，而惠子则一心等待陈家鹄。陈家燕将陈家鹄的信带给惠子，不想这封信无意间被相井发现，得知陈家鹄未死。身处“黑室”的陈家鹄，由于对惠子和家人的思念意志依然消沉，海瑟斯出于对陈家鹄的同情向陆从骏施加压力。
陈家鹄从海瑟斯处得知萨根可能是日本间谍，惶恐之余更担心惠子的安全，海瑟斯随后锁定密表位置位于重庆饭店，为帮助陈家鹄见到惠子，提议陈家鹄能帮忙分析密表范围，并参与查找密表的行动。
第11集
陈家鹄决定参与破译以及抓捕行动。从来电去电中，陈家鹄分析出密表范围，海瑟斯随即将破译结果告知陆从骏和杜先生，慎重考虑下，杜先生批准行动计划，而唯一能确保行动成功的就是陈家鹄。 萨根发现密表丢失。慌乱于自己的暴露，然而，在日特看来他的暴露证明海瑟斯确实身在“黑室”。
第12集
萨根被美国大使馆解职，遣返回国前，他再一次利用惠子得到有关陈家鹄的情报并卖给相井，从中大捞一笔。老孙把惠子已经怀孕的消息告知陆从骏，陆从骏怀疑惠子肚子里的孩子是否为陈家鹄的亲生骨肉。
惠子对萨根毫无戒心，将陈家鹄一行人次日在铜元局地区开会的事情全盘托出。陆从骏得知日特对铜元局地区采取了行动，更加深信惠子与日特有关系。林蓉蓉送出信件和假情报，同时也得知惠子怀孕，她决定将此事告诉陈家鹄并向陆从骏隐瞒。
第13集
陈家鹄得知惠子怀孕的消息兴奋异常，陆从骏却为解决惠子和惠子肚子里的孩子所带来的麻烦绞尽脑汁，老孙为帮陆从骏分忧，私自实施了一个计划。
陈家鹄根据海瑟斯送来的27师电报，分析出日军对国军的行动计划，然而，这都是并未得到求证的。陆从骏以为陈家鹄已经破译日军电报，上报杜先生，前线国军也依据此情报采取相应行动。陆从骏来给陈家鹄庆功，才得知，此次破译并无百分之百的把握，陆从骏百感交集彻夜未眠，前线的捷报最终证明陈家鹄成功了。
第14集
流产手术后惠子几近疯狂，陈家鹄的父母也觉得脸面无存，相井不忍妹妹面临这般处境，决意带妹妹回家，然而惠子则执著等待陈家鹄回来。
陆从骏和老孙继续实施下一步计划，他伪造去陈家充当替身的特工被日本人伏击的假象，继续增加惠子是日特的嫌疑。老孙强拉着李政来到陈家，出示惠子与萨根关系暖昧的证据，激化陈家人和惠子的矛盾，盛怒之下，陈家鹄的父亲决定要让儿子和惠子离婚，陈家燕的极力劝说反而使她被赶出家门。离家出走的陈家燕来找黑明威谈心，并将陈家内部的所有情况说出，身为日特的黑明威没想到，陈家的内部情况会这么轻易到手。
第15集
惠子签好离婚协议书，并委托萨根为其转交。次日，日本开始对重庆实施长达三年的无禁区轰炸，“黑室”的工作重心也发生转变，“黑室”暂停对前线军用密码的破译，开始重点破译重庆敌特密码，以确保重庆安全。陈家鹄重新回到“黑室”，闫少秋对于陈家鹄的回归却不屑一顾。
黑明威正式成为萨根的接替者并负责电台，但是黑明威并没有萨根般丧心病狂，他只想挣钱。
第16集
闫少秋为杀人灭口，唆使老张主动找陆从骏认错，同时，可以根据陆从骏的反应确定陈家鹄的生死。陆从骏盛怒之下当场枪毙老张，闫少秋也就此判断陈家鹄已死，海瑟斯急忙找到陆从骏报告二号线电文突然增多，但始终不能破译，需要陈家鹄协助。 杜先生唯恐陈家鹄为见惠子而有危险之举，授意安排陈家鹄和惠子见面，而得知陈家鹄没死的闫少秋惶恐不安。
第17集
十字街口的见面危机四伏，陆从骏和相井都在十字街口列兵布阵，严阵以待，但是，老孙在陆从骏授意下，命令狙击手打中穿有防弹衣的陈家鹄，制造惠子通风报信的假象。枪声一响十字街口一片混乱，军统特工与相井一行在街口火拼，激战中，相井为抓住机会杀掉陈家鹄，情急之下开枪射击，子弹却打在惠子身上。
第18集
陈家鹄继续把自己封闭在屋子里，由于海瑟斯即将被召回，“黑室”只能把希望放在陈家鹄身上，陆从骏授意林蓉蓉帮助陈家鹄尽快恢复。
陆从骏拿到海瑟斯与苏丽珍交欢的照片证据，海瑟斯见到照片幡然悔悟遗憾不已。陆从骏从海瑟斯处得知苏丽珍的住址，老孙带人搜查苏丽珍的房间，发现一部和汪府连线的电话，国民党内早有汪某分党叛国的谣言，苦于一直没有证据，杜先生要求顺藤摸瓜，全力侦听苏丽珍电话，从而抓到苏丽珍是汪府人的证据，然而，精明的苏丽珍发现端倪，安全脱身。
第19集
陈家鹄在林蓉蓉的帮助下，确定日特在缙云山安设的气象观测站。
日军对此次轰炸失败非常不满，责令相井等人严查。相井认为陈家鹄已死，对日军密码的破译是海瑟斯在发挥作用，决定将计就计，通过电报透露出海瑟斯将被刺杀。陈家鹄得知海瑟斯离开为其送行，二人的谈话坦诚真挚且惺惺相惜，令人动容。
第20集
相井决定对陈家鹄的父母下手，利用陈家鹄父母的死亡来迫使陈家鹄现身。
日军对重庆的轰炸仍在继续进行，虽然孤军奋战，但是，陈家鹄还是靠着自己日以继夜的努力终于破译了二号线，并确认缙云山是日本在重庆设立的气象观测站的所在地。老孙带入进山搜查，一举端掉日军的气象观测站。
第21集
得知父母死讯陈家鹄陷入深深的悲痛泣不成声，陆从骏和杜先生明知这是日本人所设计的“引诱陈家鹄离开黑室的阴谋”但又无法阻止其去参加父母的葬礼；
黑明威看着悲痛的陈家燕，回想在修理店见到苏丽珍不寒而栗。
第22集
黑明威被相井囚禁起来，在苏丽珍的帮助下安全逃脱。
陈家燕和黑明威在剧院相见，黑明威向陈家燕坦白自己在为日本人服务，陈家燕无法原谅他，两人最终分道扬镳。黑明威带着后悔和自责回到美国，从此再未踏足中国。 第23集
李政从林蓉蓉处得知，陈家鹄一直在为妹妹的安全忧心忡忡，在经得上级同意后，李政安全的把陈家燕转移到延安。陆从骏和杜先生得知陈家燕失踪，为不节外生枝，索性决定把陈家燕失踪的消息告诉陈家鹄。陈家鹄得知后，开始怀疑自己生存的意义再次消沉下去。林蓉蓉早已猜到陈家燕被我党转移到延安，有碍身份保密，只能婉转的暗示并鼓励陈家鹄要坚信家燕吉人天相，一切平安。
第24集
陈家鹄对神秘书信充满好奇，当晚又收到自称是共产党人邀请他去往延安的信息和红色书籍。陈家鹄就此对共产党及红色延安有了新的认识。
林蓉蓉以确保安全为借口劝陈家鹄销毁书信，陈家鹄只得同意。但此时，陈家鹄已经对延安产生兴趣，并向陆从骏申请到一台收音机，准备收听延安广播，不料又被林蓉蓉严令禁止。
第25集
闫少秋秘密将二号线内容告诉杜先生，杜先生勒令陆从骏停止陈家鹄的一切行动待查。
陈家鹄在和左立的交谈中得到灵感，想到曾经使用过的电波测定仪，陆从骏采纳陈家鹄的建议，通过侦察，监听处发现三号线的具体位置，陆从骏惊讶的发现三号线的所在位置是党国要人周佛海的公馆，侦破工作再度陷入了窥镜。
陈家鹄被关押待查，走头无路的林蓉蓉和陆从骏决定破釜沉舟，到周佛海府邸偷取密码机，从而证明陈家鹄的清白。
陆从骏提前去周公馆刺探密码机的所在位置，而此时秦海云和相井正在周公馆会面，陆从骏在周公馆沙发上发现他早上拿给太太的手帕，同时也闻到熟悉的香水味道。
第26集
陆从骏回到家中，由香水的味道确认自己太太当时确实身在周公馆，但是密码机还未到手，他必须控制住潜在的危机和不安。
依据二号线对日军轰炸重庆时间的破译，陆从骏和林蓉蓉利用轰炸的时机，顺利潜入了周公馆，林蓉蓉在防空洞里找到了密码机，虽然密码机被固定住，但是，林蓉蓉还是顺利偷走密码机上最重要的零件，且林蓉蓉还在周公馆看到相井。林蓉蓉向陆从骏汇报见到相井一事，陆从骏随即出击，正好撞到秦海云。
第27集
冯警长查出“黑室”的掩护名称——中美皮革研究所所在的大概位置，并在苏丽珍授意下前去一探究竟，苏丽珍心中则凭借冯警长是否能活着回来为据，来证明此情报的真实性。
果然，陆从骏早已得知有人在打听此处地址，并早已设伏，等待敌人自投罗网。冯警长到达“黑室”随即被抓捕并处死并根据他的交待，陆从骏重新掌握苏丽珍的行踪，并派老孙对其进行监控。随即老孙找到相井一伙人的据点，并带人成功捣毁日特驻重庆的老巢。苏丽珍的死亡，相井的再次逃脱，令陆从骏很是可惜。但从中发现的一台密码机，却是陈家鹄多次提到的有助于破译机械密码型号的机器。
第28集
杜先生传达上级命令，要求加强对汪精卫的保护，封锁消息，待其公开投敌才做打算。对于此事的处理方式，陆从骏难以理解，但无奈只好接受。 陈家鹄从陆从骏处得知国民政府对汪精卫叛逃的处理方案心灰意冷，萌生去意。
闫少秋从林蓉蓉那里确认秦海云曾经在周公馆出现过，随即向杜先生告发此事。
第29集
陆从骏从闫少秋处得知林蓉蓉向其透露秦海云在周公馆出现一事，由此，陆从骏对林蓉蓉怀恨在心。
相井不甘失败，找到潜伏在重庆的另一日特行动组，相井要求他们利用电台模仿共产党发一封电报，谎称已知汪精卫叛逃一事，以图离间“黑室”，消灭“黑室”中的破译精英。
杜先生在得知陆从骏怀疑林蓉蓉是共党的身份后，极力为其辩解。主要原因在于林蓉蓉曾为自己的机要秘书，如果此事成立，自己也难逃干系。为此，在此事上，杜先生与陆从骏背道而驰。
陈家鹄收到家燕从延安寄来的平安信，出于对妹妹的思念陈家鹄没有及时销毁信件。不料，这一切又难逃陆从骏的眼睛。针对此事，陆从骏再次确认林蓉蓉共党身份的同时，也让其享受复仇过程中的“乐趣”。
第31集
陈家鹄被陆从骏一手炮制的陈家燕死亡的假象逼到崩溃的边缘；林蓉蓉试图通过推理推翻陆从骏提供的证据，使陈家鹄相信陈家燕依然安全；李政深知陆从骏设计陈家燕死亡的假象，意在引出林蓉蓉，他必须抢在林蓉蓉暴露前将陈家燕的真实情况传达给陈家鹄。
第32集
陆从骏向杜先生申请赦免书，意在迫使左立屈服，同时，陆从骏指派李政限制闫少秋的行动，闫少秋深感不安，唆使陈家鹄向社先生通风报信。
左立供认自己是共产党并嫁祸林蓉蓉，白纸黑字，陆从骏得意于可以就此除掉林蓉蓉，杜先生适时赶到，揭穿陆从骏的阴谋，并撤销陆从骏一切职务。
当晚，杜先生向陆从骏透露此乃诱敌之计，麻痹大意下共产党才会露出马脚，陆从骏恍然大悟。
第33集
陆从骏意识到敲钟人就是共产党，抓住他既可以为老孙报仇，又可以揪出黑室内部其他的共产党。徐州见身份暴露准备自杀，陆从骏先发制人，活捉了徐州。徐州自杀不成，亦咬舌自残。
陈家鹄见证到一个共产党员的英勇无畏，更想起敲钟人为他所做过的一切，决定到监牢探望此人。
陈家鹄用摩斯密码和徐州进行交流，共产党和敲钟人在他心里深深扎根。第二天，徐州牺牲。
第34集
相井一伙人对“黑室”发动袭击，日特与军统特工在大门展开激战，陈家鹄到监牢营救林蓉蓉，相井潜入“黑室”，直扑陈家鹄，林蓉蓉为救陈家鹄被相井打死，陆从骏在千钧一发之际赶到监牢，打死相井，闫少秋在激战中被打死。
林蓉蓉的死，使陈家鹄感动于共产党人为他作出的牺牲，对共产党更加钦佩和向往，此时，陆从骏委派陈家鹄负责破译共产党电台，出乎陆从骏意料，陈家鹄不愿同根相煎的事情发生，向共产党发送电报，完成林蓉蓉未完成之事。陆从骏发现此事后为时已晚，而且也没有向杜先生及时汇报。杜先生得到上级彻查的命令才知道此事，他亲自找到陈家鹄要求陈家鹄尽快破译共产党密码，陈家鹄断然拒绝，并表示去意已决，杜先生得知陈家鹄要离开“黑室”，萌生杀意。
第35集
杜先生认为陆从骏怀有二心，决定将陆从骏和陈家鹄一起处决。
在林蓉蓉的墓地，陆从骏准备处决陈家鹄，此时，杜先生派来围杀他们的特工赶到，陈家鹄为救陆从骏中枪。
陆从骏带陈家鹄到教堂躲避，推心置腹的交谈中，陆从骏向陈家鹄坦白发生在他和惠子身上的种种阴谋，李政在消灭特工后赶到教堂与陆从骏一起将陈家鹄送往医院……
