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　　马云飞和高寒婚礼的前一天，来了一个不速之客——“五号特工组”的老朋友老于，恳请他们再次出山，执行一项别人无法完成的任务：追查盗窃美国核武器资料的双料间谍吉川猛夫。

　　为此，高寒做了落跑新娘，跟随欧阳剑平和李智博赶赴云南接受任务，马云飞和何坚也被迫出山，于是“五号特工组”五位成员：语言专家、中共党员欧阳剑平、工程师兼爆破专家李智博、国民政府军统局高级特工人员马云飞和他的未婚妻、从德国慕尼黑通讯学院归国的密码专家高寒及“神偷”何坚再次集结上了前线。

　　同时，日本方面也派出了他们的杀手锏酒井朝香——她是被马云飞击毙的原上海日军宪兵司令部特高课课长酒井美惠子的亲妹妹，一个手腕更加毒辣凶狠的高级女间谍。

　　五号从重庆机场枪击现场查起，利用物理、枪械等知识，依靠心理学和推理演绎等手段，从极为有限的线索中还原了枪击现场，并沿着蛛丝马迹，彻底瓦解了日本人的刺杀阴谋，将日特在重庆的组织连根拔起。五号特工组不但粉碎了日寇的阴谋，同时也赢得了陈纳德的敬重。