罗建成凭借着罗将军留下的烟斗，找到了潜伏着医院做院长的蓝新，约定了破坏载有核弹头专列的方案，罗建成将新型炸药交个蓝新，并对蓝新承诺会安排他安全离开列车。
朱学峰回到成都，在探望女儿洋洋的路上碰上罗建成，罗建成以朱学峰家人的安全威胁朱学峰帮他完成破坏核弹头研制的任务，朱学峰只得答应。
魏局长前往医院看望许子风，将朱学峰在香港对于苏崇亮一案的调查结果告诉了许子风，原来当年为了挖出另一个潜伏在国民党内部的我党地下工作者，敌人并没有将苏崇亮杀死，而是转押在台湾，解放后才将其杀害，真正的叛徒正是蓝美琴的父亲蓝新，许子风一方面对自己的历史问题有了结果感到高兴，另一方面对于这样的一个结果又感到大吃一惊。同时魏局长也证实蓝新正是潜伏在内地多年的特务“子21”。
为了朱学峰家人的安全，总部秘密将朱学峰的女儿洋洋保护起来，朱学峰找到机会回家找到妻子张小凡，与她解释一切，张小凡不相信朱学峰，向朱学峰索要女儿，朱学峰无奈，只得离去。
罗建成与蓝新按照计划，让蓝新利用院长身份混上了承载着核弹头的专列，准备适时对专列进行破坏。而罗建成则让朱学峰搞到一辆公安的车，带着朱学峰一同前往专列必经的108隧道，准备将隧道的铁路炸毁。
在专列开出后，许子风得到陈君义自首的消息，并且在陈君义的口供中得知了蓝新就是王院长，并且已经混上了专列，许子风十分紧张带领骆战、万华年等人开车追赶专列。罗建成与朱学峰到达108隧道口，罗建成命令朱学峰将炸药放入隧道，行进过程中，朱学峰竭力破坏炸药，罗建成提前引爆了炸药，朱学峰倒在隧道中，罗建成转身离去，隐藏在上坡上，准备等待机会引爆专列上炸药。
罗建成在山腰上准备使用狙击枪引爆蓝新医药箱里的炸药，蓝新感觉罗建成不会顾及自己的性命，十分惶恐，情急之下向负责保卫的公安人员交代自己的特务身份，强烈要求下车，迫使列车停下。许子风他们也赶到现场，许子风登上列车审讯蓝新，骆战带领一组人搜索隧道，发现被炸伤的朱学峰。在审讯的过程中许子风发现医药箱中放有炸药，万华年为保护列车上的核弹头将医药箱抢下列车，眼看引爆即将失败，气急败坏的罗建成愤怒之下向万华年扫射，万华年身受数枪倒在血泊中，骆战、朱学峰等上山缉捕罗建成，朱学峰将罗建成击伤，罗建成看大势已去吞枪自尽。蓝新被捕，死信箱被破，审讯中蓝新全部交代，台湾国民党针对我国核导弹研制进行破坏的这一计划彻底瓦解，与此同时沉埋多年“江西情报小组内奸”一案的真相也大白于天下，许子风告诉杜仙萍，他的父亲是清白的，是革命的烈士、是英雄，杜仙萍十分懊悔……
子21一案彻底侦破，所有涉案人员一网打尽，朱学峰得到了总部的嘉奖，回到了北京与家人团聚，许子风也得到了女儿的谅解，与女儿婉云，女婿骆战相拥在一起……
半年后，我国成功的研制了核导弹。
