第四次长沙会战前，日本驻沪特务机构——梅机关为配合作战本部一举攻占长沙，秘密展开一项代号为“狱火计划”的行动，旨在利用生化武器消灭守城军民。
汪伪政府金融部长孙宗吾来到上海，秘密为梅机关物色一家合适的轮船公司。中共地下党派遣代号为“夜鹰”的林剑松来到上海锄奸。孙宗吾通过交际花孟美茹的引荐，结识上海船王梁仪同，双方就合作意向达成共识，相约当晚在露兰夜总会签署合约。林剑松在孙宗吾下榻的大东饭店查到孙的计划，并找到上海行动组的徐光溥配合行动。
当晚，日本人今井玉治和东野隆已在露兰夜总会安置众多特务确保签约。林剑松提前来到露兰夜总会，伪装成服务生进入包厢。此时，孙宗吾正对孟美茹大献殷勤。林剑松进来后被孙宗吾的保镖发现异常，双方一场混战，混乱中，林剑松与孟美茹四目相对。孙宗吾趁乱把机密文件扔进火堆中烧毁。
包厢内的枪声惊动了舞池中的特务，激烈打斗中，林剑松从火堆中抢出一把尚未烧尽的碎片。时间紧迫，林拉着孙宗吾杀出夜总会来到后巷准备上徐光溥的车，但孙宗吾出人意料地被人射杀了。今井带着手下追到后巷，与林剑松爆发枪战。突发意外后，林剑松没上徐光溥接应的汽车。
今井审问孟美茹，所幸梁仪同及时赶到夜总会带走了孟美茹。林剑松回到藏身地发现尚未烧尽的碎片上有一个标志，判断这是一条重要的线索。
今井和东野回到梅机关向机关长影佐祯昭汇报情况，得知杀死孙宗吾的是日方潜伏在中共地下党组织内的间谍，化名刘明珍，正是徐光溥的妻子。徐光溥回到家中，刘明珍仔细询问过程以及夜鹰的目的。
孟美茹回家后久久无法入眠，原来林剑松是她几年前不辞而别的恋人。林剑松突然出现在孟美茹家中，两人交谈中，孟美茹无意说出孙宗吾介绍了一笔生意给海威轮船，对方是一家名为大同海事的日本公司。
狱火夜鹰剧照
今井为了查明夜鹰的身份，血洗我党联络站牙医诊所，换上特务雀占鸠巢等待夜鹰，没想到这一切最终被林剑松看在眼中。林剑松判断大同海事租借海威公司的货轮一定另有隐情。
徐光溥在刘明珍的“建议”下贴出告示，希望确定林剑松是否安全。林剑松对徐光溥产生怀疑，未接触。
东野隆打电话给梁仪同，表示希望继续合作，梁仪同十分惊喜，立刻同意继续谈判。公司的工程师罗祯祥反对与日本人做生意，认为是卖国行径，与梁仪同发生了争执。东野隆来到海威轮船谈合作，其实是企图从孟美茹口中打探有关夜鹰的线索。
负责给林剑松提供藏身之地的老裁缝冯长宝劝林尽快离开，可林决定留下来找出内奸，查明大同海事租船的真相。
罗祯祥提出在合约中加上禁止运输一切与战争相关物资的条款，梁仪同提出后得到东野的同意，双方正式签约，海威轮船的四艘货轮的使用权彻底移交到大同海事手中。
运输生化武器需要气密冷藏，东野向海威要出四艘货轮的设计图进行船体改造，引起罗祯祥的反感。今井找出三个疑似夜鹰的嫌疑人资料，其中一份资料中，就有一张林剑松的背影照片。
东野征得梁仪同的同意后带着改装工人来到码头对云济号进行改装，遭到船长程久三的阻止，可迫于压力，程久三只好放行。
林剑松伪装成码头工人来到码头，打听到海威轮船有四艘货轮，并偷偷潜伏东野隆临时租用的仓库。
正在与孟美茹共进午餐的罗祯祥得知云济号被改装，将孟美茹一个人扔在餐厅赶到码头与东野隆交涉，正好给林剑松创造了机会偷拍到改装图纸。
林剑松将照片洗出，锁定了云济号，带着照片来到行动组宝丰鱼行找到负责人潘云泽，告知对方组织内有内奸。林剑松提醒潘云泽提高警惕，要他秘密查明改装图。潘云泽试探刘明珍，刘明珍巧妙应对过去，将发现通知王华培。
在东野隆面前吃了闭门羹的罗祯祥冲到孟美茹家中找梁仪同理论，关于是否改装云济号，两人为此争执起来，罗祯祥气愤之下提出了辞职。
孟美茹十分好奇罗祯祥为何如此在意云济号，梁仪同告诉孟，罗是云济号真正的设计师。程久三规劝罗祯祥不要意气用事，希望罗向梁仪同道歉，保住饭碗。
