佐佐木赶到刘家捉拿刘云翔，发现了藏在厕所中的密道。佐佐木，恼羞成怒命谷田一将刘云翔和管家薛贵一顿毒打，逼问铁头和头盖骨的下落。不过由于王四易早一步将密道出口封死，使密道成为一个弃用的防空洞。刘云翔与薛贵暂时躲过生死一劫。
国民党军统肖斌下令王四易杀了刘云翔灭口，因为只有刘云翔知道头盖骨会在王四易手上。佐佐木将刘云翔和薛贵押回总部，王四易守在路口前，准备狙击佐佐木部队，日军后方，铁头驾着马车带着满箱的炸药和枪支，斜刺里向佐佐木杀将过来。此次巷战中，佐佐木部遭受重创，佐佐木因此受到上级的处罚。
赵亮潜入刘家欲杀刘云翔，却被周玉琴教训。王四易非但没有杀死刘云翔，还将其在日本人手中救下逃出。佐佐木将刘云翔列为抗日分子。同时梅芳也得知，杀死高明远的并非刘云翔，而是军统的人。梅芳向季大年努力证明刘云翔的清白，但季大年仍不予信任。刘云翔寄信给中美医院负责人查理，告知佐佐木已经取得头盖骨，查理便前来质问佐佐木，佐佐木予以否认。佐佐木开始怀疑起王四易的身份，王四易听从了刘云翔的劝说，说自己整夜在找铁头，并睡在了棺材店，这才没有在佐佐木面前露馅。
刘云翔通过顾太太用夜明珠买通了北平警察局长丁辉，让丁辉协助自己到佐佐木的身边。薛贵和周玉琴同时也接近顾太太，欲从顾太太处寻得刘云翔的下落。岂料顾太太也不是好对付之人，周玉琴和薛贵情急之下只好出下策，将赤身正在洗澡的顾太太堵在浴缸里，要挟顾太太说出刘云翔的下落。周薛二人找到刘云翔的同时，日本特务也已先一步找到了刘云翔。
刘云翔将自己弄成重伤，吊在一个破败的地下室中，然后利用丁辉招来佐佐木，佐佐木在重伤的刘云翔身上使尽了手段，要问清楚他的身份，问清楚袭击者是谁，但重伤下的刘云翔只字未吐。佐佐木命令王四易打死刘云翔，王四易欲开枪，却被谷田一制止，王四易此番在日本人面前证明了自己的“忠诚”。濒死的刘云翔被佐佐木等人转运至昭和医院，王四易给梅芳透露出昭和医院的平面图，梅芳决定要去营救刘云翔。同时，要向刘云翔寻仇的赵亮也来到了昭和医院。各方势力的纠缠角斗，都指向了昭和医院的刘云翔。
查理欲带走受伤的刘云翔，却被刘云翔拒绝，并叮嘱不需任何人来救。铁头在日军审讯室里重伤将死，佐佐木等人对他的审问却还一筹莫展。刘云翔想起留学时的见闻，提议用德国警察的审讯方法使铁头产生幻觉，最后唤起铁头的思维能力。为避免铁头潜意识的抗拒，刘云翔提出必需由他亲自负责审讯。条件就是事成之后，必须让查理也加入到寻找头盖骨的任务中来。铁头在电击下果然恢复意识，说出头盖骨在戒台寺空明处。
赵亮伪装成清洁工混入刘云翔的病房，割断病床上病人的动脉，以为终于得以为大哥周大海报仇。梅芳和王四易在医院放火欲救出刘云翔，进入关押刘云翔的病房后看到病床上的人被割开动脉、满地鲜血，以为是刘云翔被害。周玉琴不敢相信刘云翔已死，并追问凶手是谁，王四易表示要尽力查出。
次日清晨，佐佐木走进一间病房，病床上的刘云翔却安然无恙。事实上，佐佐木担心共产党不会罢休，于是就把铁头换到刘云翔的病房。
佐佐木表示铁头再次说谎，戒台寺里没有头盖骨，并同意把刘云翔转到中美医院就医。周玉琴以为刘云翔已遇害，她坚持要举办冥婚嫁给死去的刘云翔，王四易情急之下说出刘云翔本不想娶玉琴。
王四易要回尸体后才发现死去的人是铁头，刘云翔亦托毕晓云通知梅芳，众人方知刘云翔未死。梅芳再次前去营救刘云翔，云翔请求梅芳与他一同寻找头盖骨，以此证明自己清白，并说出头盖骨在王四易手上。两人决定利用王四易对梅芳的爱慕设置陷阱，套出头盖骨下落。
中美医院，王四易想趁刘云翔做X光时动手灭口，不想反被刘云翔劫持。刘云翔坚持拿到头盖骨后亲自审问王四易，梅芳却拿枪对准云翔，表示这次不能再听他的。不知情的玉琴抓到赵亮，欲杀了他为云翔报仇。
刘云翔、梅芳在车上等候王四易，日本宪兵突然出现，王四易趁乱逃走。危机之中刘云翔让梅芳中途跳车，嘱咐梅芳去找王四易要头盖骨，交给组织。
梅芳向季大年汇报工作，转告刘云翔“王四易可能是军统特务”的推断，季大年认为有道理。季表示刘云翔这样不惜自己的生命去完成任务的人，不可能杀害自己的同志，决定向组织汇报情况，暂缓抓捕刘云翔。
肖斌准备一个计划在拿到头盖骨模型时，并当着佐佐木的面炸了它，让日本人相信头盖骨已毁。佐佐木则怀疑查理知道头盖骨下落，让毕晓云继续呆在查理身边查清线索。
梅芳告知王四易她已从顾太太处得知刘云翔并不是杀害高明远的凶手，并恳请王四易先不要杀害云翔，一定要帮助她查清楚刘云翔的真实身份再做打算。与此同时，周炳昌命玉琴找来王四易，表示愿出一千大洋让王四易找到刘云翔。
刘云翔返回刘家大宅，让见到他的周炳昌、玉琴和薛贵都喜出望外，众人为刘云翔活着归来而激动不已。军统特务肖斌已准备好了压力炸弹，开始执行谋划好的引爆头盖骨的计划。
梅芳和姜勇辗转找到王四易的私密住处，却只发现一瓶美国产润滑油。薛贵跟踪肖斌和查理见面，被肖斌发现并反跟踪。刘云翔根据薛贵读出的唇语怀疑查理跟父亲的死有关。
