兰心茹是公济医院的外科医生，男友刘天舒是中共特科的特工，此时，刘天舒正准备向兰心茹进行一场浪漫的求婚，却被国民党上海警察局的陈占豪秘密逮捕，陈占豪察颜观色，策反刘天舒叛变，而这一切兰心茹都不知情。刘天舒帮陈占豪设局埋伏地下党开会地点，地下党人受到惨烈杀害。
但在关键时刻范玉昆认定刘天舒已经叛变，他故意把一份假情报嚼烂，留下痕迹，而把真正的情报藏到了一座佛像的肚子里。敌人冲了进来，爱好收藏的陈占豪拿走佛像做为战利品，身负重伤的范玉昆被火速押送到医院，他以最后的力气用密码向给他做手术的中共地下党员齐玉珍发出信号后牺牲。
党组织立刻从武汉派出最得力的特工郑全义前往上海，寻找名单下落，此时，已经叛变的刘天舒也在寻找这份情报，上海的火车站、码头布满了一双双监视的眼。齐玉珍去和武汉来的郑全义接头，但郑全义刚一露面，就被刘天舒认出，郑全义牺牲，齐玉珍重伤逃走。
兰心茹正在值班，血人一样的齐玉珍撞了进来，她用最后的力量把一张纸条塞给兰心茹，让她在明天中午12点把这个纸条在广场送给一个拿报纸的人，兰心茹追问为什么，齐玉珍断断续续的说可以救十八条性，你一定要答应我。兰心茹答应，齐玉珍纵身跳下楼。
第二天，兰心茹去找拿报纸的人，她不是特工，不知道如何辨别，当她意识到最不起眼的人可能就是接头者的时候，危险已经来临，特务们对着兰心茹奔跑的背影开枪射击，兰心茹中弹倒地。刘天舒送给她的那个银质戒指盒挡住了子弹，救了她一命。
兰心茹打开那张字条，内容是：佛像在陈占豪处。兰心茹想不出个所以然，就问院长，院长吓了一跳，说陈占豪是上海市警察局行动队的队长，兰心茹居然天真的问是干什么的，院长说，那是负责侦察、抓人的，你问的这个陈占豪，专管这个。外面走廊里，都是他的人。
红色名单剧照
兰心茹愣住了。兰心茹前思后想，慢慢推理出事情的真相：有一份地下党的秘密藏在佛像里，佛像落在了陈占豪的手中，但陈占豪并不知道佛像里藏着的秘密，所以齐玉珍才以血的代价通知自己的同志尽快把佛像取回来。这个秘密，将决定十八个人的生死存亡。
党组织得知郑全义牺牲的消息，立即派出第二名特工黄维君，继续寻找名单，他唯一的接头人是李春明，但李春明也不知道谁是叛徒，他们谁也不敢相信，两个决定兵分两路，黄维君寻找名单，李春明追查叛徒。
兰心茹无帮手无消息，也无任何特工技能，她唯一能利用的就是自己的知识与智慧，她的思路非常清晰：第一步，认出陈占豪其人，第二步，要找出佛像的地点，第三步，把佛像拿到手，第四步，通过某种渠道交给组织。然而，等具体着手以后，她才知道每一步都比她想像的艰难百。
兰心茹辞去公济医院的工作，在调查科大楼对面的同康医院找到一份差事，同时，为了爱人刘天舒的安全，她找借口与刘天舒分了手。一旦没了病人，她就观察对面的情况，看着出出进进的人，她不知道谁是陈占。由于没有经验，差点被敌人发现。一次，她看到国民党要举行舞会的消息后，灵机一动，扮成一位贵妇，混入舞会，她让侍者给陈占豪送去一朵玫瑰花，当陈占豪接过玫瑰的时候，她认定陈占豪并开始。
刘天舒深知自己的处境非常危险，共产党的除奸队随时都可能发现他的行为并将他处死，而陈占豪方面也不会永远保护他，他必须在短时间内找出更重要的情报，以早点拿到足够的钱远走高飞。一个偶然的机会，刘天舒转到了同康医院，他意外的发现，已经和他分手的兰心茹居然是这里的医生，他们成了同事。
黄维君通过一次次的调查，得知袭击联络站是陈占豪指挥的，据房东说，陈占豪带走了一尊佛像，黄维君将打碎的古董一一放回原处，发现只少了那座佛像，那么，名单会不会在佛像里。
