在一次飞行中，一位乘客突然发狂，遭遇到强烈气流，最终因脑水肿死亡。这位乘客身份不同凡响，是某保姆单位的资深研究员，被怀疑向外间谍组织泄露国家情报，引发有关部门的监视。他的神秘死亡导致监视和追捕工作陷入僵局。国安局抓捕了死者的弟弟王浩，随后策划让侦查员沈亢（由孙红雷扮演）冒充王浩，以诱使敌人露出马脚。这段潜伏行动中，王浩的联络人正是飞机上的空姐李小晚（饰演者为傅晶）。两人在互相交往中，情感渐生。但由于卧底身份的敏感性，小晚为王浩的黑社会身份而犹豫不决。