故事發生在1938年的上海，這裏已經成為日軍的大本營，延安的廣播電臺被摧毀。主人公李霞接受了組織的安排，來到上海從事情報工作，在上海的聯系人是孫醫生，孫醫生帶李俠熟悉的環境，安排了他的公眾身份，壹個湘繡商人。然後他給安排了壹個助手，壹個繅絲廠的叫蘭芬的女工，讓他們假裝成夫妻。李俠就這樣開始了她的地下工作。
1943年，兩人在組織的批準下結婚，但李俠通過無線電傳播抗日思想，引起了日軍的警惕。因此，日本科長中村特高科接受了漢奸妮娜的提議，通過分區斷電的方式查出了秘密電臺，抓住了李俠夫婦，並對李俠嚴刑拷打。李俠沒有屈服，蘭芬也沒有透露任何信息。與此同時，軍事間諜姚偉被捕，他不像李俠那麽堅決。此時，他已向日軍投降。他甚至誤以為李俠也是軍事間諜。
另壹方面，為了救出李俠，聯絡人孫博士派人繼續用李俠的波長發消息迷惑日軍。日軍以為他們抓錯人了，但他們又不確定，於是就讓蘭芬的病先走了。不機智地派人暗中監視蘭芬，終於把李俠弄出了監獄。幾年後，李俠的兒子出生了，但日本人的監視並沒有放松，李俠的情報工作繼續進行。不久，重要情報被延安破譯，日軍和國民黨反動派的陰謀宣告失敗。中村科長惱羞成怒，親自帶人去抓李俠，卻撲了個空。
時光飛逝，日本投降了，李俠夫婦繼續在上海從事地下工作。這時，面對他們的正是國民黨特務機關。九年解放戰爭勝利前，孫博士帶來了兩條重要的情報，壹是敵人的長江防禦計劃，二是起義部隊的時間和信號。這兩條信息需要在24小時內發出。但在這個時候，敵人的情報機構非常警惕，監視著所有的無線電信號。李俠壹動身就被姚偉認出來了，他們切斷了不同地區的電力，派人去抓李俠。李俠雖然知道這種奇怪的情況，但還是讓蘭芬帶著孩子先走，留下並把所有的電報都自己發出去。最後，他發了電報：“同誌們，永別了，我想念妳們。”李霞發報完畢後，將情報只吞下肚，最後被捕。