1951年的一天，台湾国民党方面派遣特务“狼”张为农潜回大陆，与潜伏在重庆的特务“血狐狸”钱孝义联络，执行“死亡骑士”计划，妄图进入大规模破坏活动。在赶往重庆途中，张为农及随从小弟遇到民兵检查，双方发生枪战，小弟被击毙，张为农侥幸逃脱。
在重庆等待消息的“血狐狸”钱孝义接到通知，台湾方面批准了他的“死亡骑士”计划，命其联系“蝎子”和“蝙蝠”共同行动，并特别告知配合这次行动还为他们派遣了军事专家“狼”。只是，钱孝义万万没有想到“狼”已经在途中遭遇变故。
就在敌特暗中展开行动之际，重庆市公安局特别行动处处长雷启明率领公安干警侦破一起敌中统局特务潜藏案件，抓获了主要负责人姜文宣。这次行动中虽然没有查获到敌方电台，却搜出了大批武器和一份特务名单。
根据特务名单提供的线索，公安干警分头抓捕潜藏在市区的特务。抓捕行动中，部分特务落网，也有一些特务不知去向。重庆市公安局依然能够监听到敌方电台的发报信号。雷启明依据这种情况判断敌方一定隐藏着重大阴谋。
“血狐狸”钱孝义受命之后，积极实施破坏行动，为“死亡骑士”计划做准备。他先是让公安局内线王双娃给负责监听电台并破译电文的刘刚下毒，又以王双娃的妻子和孩子的性命胁迫其炸毁公安局的电台监听室。
王双娃被逼无奈，身上绑满炸药混入公安局电台监听室。在公安局大厅，丁四对雷启明说自己想改姓雷，与雷启明成为好兄弟。此时，慌慌张张赶来的王双娃和他们擦肩而过。雷启明察觉到王双娃的异常表现，随后和丁四冲进监听室。这时，王双娃已经拉紧了炸药的导火索。雷启明稳定王双娃的情绪后，带领战士从特务手中救出了他的妻子和孩子，化解了一场突如其来的危机。
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侥幸逃脱的“狼”赶到重庆联系上了特务刘正，准备前往牛跛子的香火铺与“血狐狸”接头。
四面山中，潜伏的特务郑海和叶兰香假扮夫妻，他们也在时刻等待“反攻大陆”的机会。叶兰香命令郑海赶往重庆牛跛子的香火铺探听情报。
根据从敌台监听到的信号，冯译风破译出了部分密码：“蝙蝠” ……“狼”…… “红色的狐狸”……“死亡骑士”将降临人间。但是，由于刘刚中毒住进医院，破译工作陷入困境。负责化验刘刚血液的是雷启明的妻子刘玉梅。回到家中，雷启明向妻子了解刘刚的情况，刘玉梅说最终的化验结果要第二天才会出来。在重庆公安局负责电台工作的刘刚以前是中统局的情报员，助手冯译风原来是重庆军统稽查处电讯三科的情报员。冯译风告诉雷启明，鉴于自己能力所限，希望回家请作为数学教授的丈夫出面协助完成破译任务。
钱孝义对刘刚和冯译风的投诚行为恨之入骨，借王双娃之手毒害刘刚之后，他又命令手下王同安排特务潜入冯译风家，企图刺杀冯译风，让公安局的破译工作彻底瘫痪。
王双娃向雷启明交代，有国民党特务让他给刘刚的茶水中下毒，并炸毁情报室，只是不知道给他的是什么毒药。雷启明意识到冯译风也处于险境，遂带丁四赶往冯译风家。不过，他们还是晚到一步。从家中逃出的冯译风遭特务追杀，身负重伤。
“血狐狸”乔装改扮成医生潜入医院杀死刘刚。他担心被公安局抓获的姜文宣招供，派出特务陈刚混入公安局刺杀姜文宣。陈刚凭借医院保卫科科长的身份顺利混入公安局枪击姜文宣。在公安战士们的围追堵截中，陈刚跳楼自杀。
