飞机上的一个乘客突然变得癫狂，又遭遇到飞机强气流，待一切平稳下来，这名乘客已经突发性脑水肿死亡。而这名乘客身份并不普通。他是某保姆单位的高级研究人员，因涉嫌向外间谍组织出卖国家情报而遭到了有关部门的监控。他的离奇死亡使得这场监控和追捕遭到了停滞。而这时，国安局逮住了死者的弟弟王浩。于是想出一计，让侦查员沈亢（孙红雷 饰）扮成王浩，进而引蛇出洞。而这场卧底追捕，与王浩的中间联系人就是飞机上的空姐李小晚（傅晶 饰）。二人在一来二往中，互生情愫。但无奈卧底的身份不得暴露，小晚则纠结王浩黑社会的身份。
行中机舱里一片安静，一客人忽然举止癫狂，他撞倒水车，冲进洗手间，又强行拨打手机，空姐李小晚一边制止一边安抚他，这时飞机突遇强气流，机上一片狼藉……等到一切平息下来，客人已因突发性脑水肿死亡。 死者名叫王奇，驻新疆某保密单位高级研究人员，其时正因涉嫌向境外间谍组织出卖国家能源情报而受到国家安全局的监控，他的突然死亡使这场反间谍战陷入停滞。国家安全局决定抓捕同案疑犯王浩――王奇的弟弟――一名
沈亢无奈硬着头皮做王浩状，凶神恶煞的当街殴打李小晚。安全局开始全面调查李小晚的背景。 打李小晚使得沈亢心情压抑，而张宾却认为他对李小晚的态度依然过温和，紧接着沈亢又为此受到安全局岭南分部主任麦田的警告，要求他解决心理问题按照王浩的人物身份举止行动，戒除投射个人情绪于工作中。下一步他的工作是住回王氏兄弟在岭南的祖屋。 另一边，以新世纪康复中心主任林家华和红十字协会的何晴为代表的间谍组织，
无助的李小晚只好找王浩帮忙，巴望王浩能以恶制恶，面对李小晚的哭诉，沈亢虽心里抱歉却还是扬长而去。 只得陪酒的李小晚果然被猛灌，正在不可开交，王浩径直走了进来，揣起了放在桌上的手机，拉起李小晚就走，并因此与老鬼的人动手负了伤。李小晚看着满头是血的王浩，畏惧以外平添了歉意。李小晚轻描淡写地告诉母亲事已解决，却没诉说自己心里沉甸甸的感觉。 国安局依据手机里的信息，找到了王奇窃取的装在移动硬盘
