安全局侦察员刘志军跟踪境外间谍“猎豹”。在猎豹即将登机出境的关头，刘志军在机场厕所内发现了猎豹提取微型硬盘时留下的证据。猎豹携带的数据硬盘被打开，其倒计时自毁系统同时被启动。公安局网络专家庞剑临危受命，破解硬盘密码，发现了一份跟卫星相关的秘密文件。经查实，秘密文件同我国正在研发的一颗同步轨道卫星——星讯六号相关。刘志军接受指令，紧急赶往星讯六号总装基地十九院进行鉴定。十九院总工程师周旭核实，该秘密文件系322所正为星讯六号通讯卫星研发的飞行控制数据，属于国家绝密。
保密局局长唐正纲接到安全局紧急通报，由于事关重大，决定召回正在休假的保密局督察处处长武梅返京执行任务。好不容易等来五天假期的武梅，已经有两年多没有陪女儿婷婷外出旅游过。她答应女儿，这次海南之行一定让女儿玩得高兴。
女儿借塔罗牌预言，离婚的爸爸妈妈一定会破镜重圆。母女二人下飞机刚到宾馆，就意外接到了唐局长的电话，让她即刻返京执行任务。武梅带着对婷婷的歉意，无奈地踏上了返京的旅途。
侦察员从猎豹的微型硬盘里发现了322所罗振华教授的照片。刘志军通过322所分管保密工作的沈伟国书记了解到：罗振华是星讯六号通讯卫星的项目负责人。此刻，罗振华与其助手谷雨生刚刚登上出国的班机。
密战剧照
保密局接中央指示，与安全局、公安局联合成立特别检查小组，组员有武梅、刘志军、庞剑三人，由有多年刑侦工作经验的武梅担任组长。特别小组的行动目的是从源头上斩断泄密和境外间谍窃密的途径，尽快将该窃密团伙一网打尽。
三人检查组秘密进驻322所，在“老保密”沈伟国的协助下了解罗教授的情况，探查泄密源头。“老保密”回到家，数落在322所当技术员的儿子沈小涵迷恋电游不务正业，沈小涵不服气，同父亲发生口角。婷婷抱怨武梅只忙工作不关心自己，独自来到爸爸周旭家中。
周旭带着婷婷赶赴与燕子的约会，席间婷婷觉察到燕子对周旭的微妙感情，故意称燕子为姐姐。武梅深夜接婷婷回家，对周旭冷言冷语。婷婷抱怨武梅对周旭不够温柔。罗教授在国外参加学术交流会期间，遭遇境外间谍头目Peter的策反。
Peter手下代号为“蝴蝶”的间谍，利用罗教授与Peter见面的机会，在其下榻的宾馆房间内对罗教授随身携带的笔记本硬盘进行了拷贝。Peter策反罗振华未果，决定启动第二套方案，由蝴蝶接手猎豹的工作，潜入大陆，窃取卫星的绝密数据。
潜入大陆前夕，蝴蝶假冒FBI进入某公司厂房，在即将运往中国322所的大型服务器上安装了数据发射器。罗振华、谷雨生返回北京，蝴蝶和他们乘坐的是同一趟班机。罗振华回到322所，立即接受检查组的调查，他确认泄密文件出自322所后，大惊失色。
