1950年6月，朝鲜战争爆发前夜。
某省公安厅接到内线密电：台湾国民党反动当局为配合朝鲜战争，密令保密局在大陆启动代号为“惊蛰”的行动，并委派代号为“二叔”的王牌特工潜入春城。为此，上级命令春城市公安局成立侦破敌特行动的专案组。
公安局政保科科长陆恺在侦查过程中遭敌特偷袭负伤住院。市公安局周局长带人前往病房看望时，却遇上了不速之客——自称陆恺媳妇的“红姑”。“红姑”说自己是自幼被陆母收养的童养媳，此次是奉母之命来春城与陆恺完婚，并拿出她与陆母的合影和一封政府的介绍信来证明此事。众人哗然。周局长批评陆恺不该向组织隐瞒已婚实情,而十二岁便离家投身革命且一直不曾回过家的陆恺，坚称家里只有一个比他大五岁的姐姐，从未有过任何媳妇，而对于“红姑”陆恺确实无法从相貌上辨别是不是他幼时的那个姐姐。此事让公安局的周局长产生了怀疑，他命人暗中赶赴陆恺家乡，调查红姑身份的真伪。而陆恺却与红姑若即若离，引得红姑极度不满。
原国民党军统电讯科长曹创，其真实身份是我党忠诚的功勋侦察员。他奉命以虚假身份打入敌特内部，为侦破敌特惊蛰行动的最终目的而获取情报。
一直追求陆恺的文工团员张倩倩在去公园与陆恺约会时被人暗杀。女侦查员周雨寒负责该案的侦查。通过对现场的详细勘查，一切证据显示，陆恺有重大杀人嫌疑。我专案组通过情报综合分析，判定这是敌特的栽赃陷害，妄图嫁祸于人。我方将计就计，将陆恺假装逮捕，送进看守所关押。陆恺在看守所内，发现了被单独关押的日本犯人山口俊一形迹可疑。随即，他让周雨寒对此人展开调查。
看守所里突然发生了暴乱，潜伏的敌特趁乱劫走了山口俊一。不料，螳螂捕蝉，黄雀在后，敌特将山口俊一转移的途中，又被一伙不明身份的人劫持。陆恺在组织安排下假装越狱。他追踪这伙不明身份的人来到黑龙山，被对方发现并揭穿了他公安局侦查科长的身份。在他面临危急的时刻，被人制止，这个人正是陆恺当年在春城解放前夕策反的对象、后又神秘失踪的军统春城站行动处长崔圣文。面对震惊不已的陆恺，崔圣文解释了他当年之所以诈死，是为了秘密追捕日本间谍“麻雀”为当年牺牲的抗日志士复仇。他之所以从军统特务手中劫持山口俊一，是因为他发现山口俊一就是日本间谍“麻雀”的父亲，他要用山口俊一做诱饵来诱捕“麻雀”，并请陆恺协助他。陆恺向崔圣文阐述了我党的政策和当前的形势，让崔圣文先投诚、并获得我方上级批准后，再去实施抓捕“麻雀”的行动。崔圣文欣然同意。
电视剧惊蛰剧照
以陆恺童养媳身份为掩护的红姑，实际就是敌特代号为“二叔”的王牌特工。当她发现张倩倩认出她以后就杀人灭口，并栽赃陷害陆恺。当阴谋败露后，她以诈死的方式仓皇出逃，躲藏在地下秘密联络站，继续指挥敌特袭扰我方，掩护她实施惊蛰行动。
随着我方侦破行动的步步深入，敌特惊蛰行动的最终目的也逐渐暴露——国民党反动派企图利用朝鲜战争、通过在东北某地空降武装特务，建立游击战的桥头堡，制造各种破坏活动产生动乱，搅乱民心，妄图以此来动摇我新生政权。
我公安战线的干警不畏艰难，并在曹创的暗中配合下，陆恺果断行动，将“二叔”藏匿的秘密联络站一举攻破。而“二叔”狗急跳墙，劫持了崔圣文的父亲当人质，威逼我公安局交出山口俊一。为了民族大义，刚正不阿的崔父慷慨赴死。这个行动失败后，“二叔”对曹创真实的身份产生了怀疑，并歹毒地用曹创儿子的生命安全相威胁，命令他去韩国美军基地送敌特空投地形坐标图。曹创机智果敢地与敌特和美军周旋，通过了敌人的测谎仪审查，获得了信任，最终获取了敌特惊蛰行动的核心机密。
敌特“二叔”带人打开日寇遗留的秘密仓库，准备窃取当年日军藏匿的大批武器。但当敌特打开秘密仓库之时，被我英勇的公安干警一举全歼。
此时，以“二叔”为替身的、真正的日本间谍“麻雀”终于浮出水面，她就是以佣人身份潜伏在崔宅的陈姨。山口俊一把研究细菌武器的绝密资料交给女儿“麻雀”之后，“麻雀”只身潜逃南下，妄图偷越国境、把山口俊一研究细菌武器的绝密资料交给美军，以此换取美军的庇护。
陆恺、周雨寒和崔圣文紧追不舍。而诡计多端的“麻雀”此时却混入了开往边境口岸的火车。在当地公安的密切配合下，陆恺等人追上火车。经过仔细的搜查，将化装混在旅客中的麻雀逮捕。不料“麻雀”却威胁陆恺，她已在这列火车上安置了遥控炸弹，如果不释放她，她将引爆炸弹与众人同归于尽。正在此时，崔圣文驾车出现，而对崔圣文恨之入骨的“麻雀”胁迫崔圣文上了吉普车，驶向边境。就在她庆幸自己终于逃脱苦海的时候，崔圣文却告诉她，正义必将战胜邪恶、血债必须血偿!崔圣文驾车驶入我公安干警的埋伏圈，生擒日本间谍“麻雀”，为保卫人民的生命安全立下了功勋!
曹创在最后关头成功破译了敌特的空投地点，并将情报迅速传给了我专案组。至此，敌特的惊蛰行动宣告彻底失败!
