1984年,“蓝鱼”号核潜艇研制的紧要关头发生重大国际泄密案,年轻的国安侦察员马东(胡军 饰)思维敏捷、桀骜不驯,奉命以保卫干事的身份潜入军工202厂暗中调查,与间谍玩了一出惊心动魄的“猫鼠游戏”。在这过程中,马东爱上工程师冯书雅,却因任务需要故作冷漠放弃这段爱情,并撮合好友陈其乾(赵立新 饰)与她的婚姻。经过抽丝剥茧的排查,马东一举破获间谍组织立下大功,陈其乾却不幸遇害,此时冯书雅已有他的遗腹子。马东十分内疚,为了心中真爱决定保护母子俩,他放弃升迁机会成为真正的保卫干事,与冯书雅冰释前嫌组成幸福家庭。三十年后,冯书雅成为总工程师,负责航母研发,儿子却突然携女友留学回国,怪事连连、迷雾重重。虽然已是普通人,但凭着老牌侦察员的敏锐,马东判断这是一场更加严峻的间谍案,他义不容辞加入这场“安全之战”,一如三十年前。