《密探》讲述一九四九年，国共谈判走向破灭边缘，在人心浮动的大上海，国民党军械工业局总部内一次突击检查中，意外发现超过三个旅的军事枪械被神秘报废失踪，军械工业局总工程师卢方舟牵涉其中。而此时上海地下党张翔被暗杀，打入国民党内部的特工刘花被捕，联络员陶弟知踪，整个上海地下党组织面临全面暴露。
身份神秘的国民党南京专员潘飞突然秘密来到上海，失踪的陶昌弟竟出现在国民党保密局的大楼内，而国民局军械局局长杜时元的态度也变的暖昧起来，种种迹象表明上海地下党组织内有一名代号"老D"的特务。而国民党内部同样一名代号"火石"的特工存在，并肩负重大任务。国民党保密处处长程天伦亲率王牌特务孟眉设置重重陷阱追查卧底特工"火石"，与此同时孟眉拉拢引诱了爱国爱生领袖谢君夫，并安排其打入地下党组织，地下党组织再次陷入危境。
特务"老D"究竟是谁?特工"火石"的重大任务又是什么?失踪...