宝玉（林申饰）是一名潜伏在贩毒团伙里的卧底警察，经过多年的调查和搜集证据，终于端掉了一个毒窝。本以为能够就此告别不见天日担惊受怕的生活回归警队的宝玉，却接到了另一个任务，又一个贩毒团伙正在迅速壮大，并且和之前他卧底的那个团伙有着千丝万缕的关联。 毒贩头子的女儿糖果（李沁饰）遭到仇家绑架，所幸得到宝玉的出手相救，宝玉因此得到了深入敌后的机会。然而他的真实身份却屡屡面临遭到曝光的威胁。为了保护宝玉的安危，局长房庆隆（张嘉译饰）派出了侦查员秦越（翟天临饰）暗中支援。在情与法，忠诚与道义的道路上，宝玉越走越远。
青年卧底警察郭家欣潜入黑龙会组织，化名宝玉，在黑龙会潜伏了三年左右，即将完成任务归队。黑龙会老大金龙计划与流亡军人莫钦共谋前程，为了试探宝玉的忠心，金龙派宝玉与莫钦进行毒品交易。莫钦逼宝玉吸毒，宝玉态
办公室内，一阵急促的电话铃声响了起来，房庆隆拿起听筒接听电话，来电者在电话中提起了金龙和莫钦两大犯罪份子。国际刑警曾经向洪川警局透露金莫两人在从事一项巨大的非法交易，金龙已经向国外汇了二十亿元，如此庞
宝玉怀疑金飞假装失忆，金飞曾经提到过的神秘人阿莺身份成谜，宝玉为了查出阿莺是谁，对金飞言语恐吓，甚至发展到拔枪对准金飞的脑袋。金飞吓得胡言乱语，认定自己与宝玉是同学，宝玉见金飞看起来确实不像是伪装失忆
宝玉困住了杨欢，假装一不小心被林莺夺走了手枪，林莺上了宝玉的当，全然没有意识到自己的指纹留在了手枪上面。宝玉拖延时间跟林莺谈话，提出跟林莺混，林莺怀疑宝玉别有所图，至始至终提高警惕。宝玉估算林莺的指纹
为了查出阿莺的身份，宝玉继续做卧底，在警方的追捕下带着金飞东躲西藏。郗一沿一直不知道宝玉是卧底，他向连忠请求前往宝玉的住处进行调查，掌握宝玉的生活规律和习性，便于进一步追踪宝玉。连忠不便向郗一沿透露宝
宝玉向九爷自报身份，九爷这才得知跟自己关在一起的小伙子是黑龙会老大金飞的心腹。宝玉提出投到九爷旗下混口饭吃，九爷生性多疑，经过短暂的分析，他意识到自己被关入警局以及宝玉入狱，很有可能是他人策划好的圈套