苏菲（张歆艺饰）原本是医科大学的高材生，毕业后顺利分配到三江市人民医院成为了一名医生。她满怀着对爱情的憧憬，深深崇拜着刚学成归国的外科权威秦雨轩。然而，秦雨轩却隐瞒了自己有家有室的真相，引诱苏菲与他发生了关系。得知残酷真相后的苏菲痛不欲生，千方百计想要做掉腹中的胎儿，却阴差阳错地被派往山区医疗队，最终错过了流产的时机。在一个小诊所里，她秘密生下了儿子小东，并为了隐瞒视听，将孩子托付给好心的关贵山夫妇抚养。关家成了她在这世上最温馨的避风港。 一日，小东突患重病，苏菲铤而走险回医院偷取青霉素注射液，不料却被医院办公室主任李瑞生发现。李瑞生表面上在苏菲最困难的时候施以援手，实则是间谍组织的骨干。在发现苏菲的隐私与软肋后，他威逼利诱，迫使苏菲成为一名间谍，并将她安排前往研制核潜艇低噪音螺旋桨的海军851厂医务室潜伏。残酷的抉择接踵而至，从此她成为了一名双面女人，一名时时在双重人格中痛苦挣扎的女间谍。 掌握核心机密的851厂总工程师张平凉（王志飞饰）英俊儒雅，在日复一日的接触中，苏菲对他日渐生出一种特殊的好感。但她痛苦地明白，自己背负的身份注定这份感情无望且危险，她不能爱上他。与此同时，代理厂长王凯（刘斌饰）对众人眼里热心善良的苏菲展开了热烈的追求。迫于秘密和儿子都被特务组织严密掌控，内心万般煎熬之下，苏菲无奈答应嫁给自己并不爱的王凯。 从此，心中明明深爱张平凉的她，一面要在人前与王凯“恩爱非常”，一面又要利用丈夫的职权窃取机密。她在间谍的泥潭中越陷越深，在情感与良知的天秤上不断失衡而沉沦，走上了一条无法回头的命运之路。