上世纪50年代，中国自主核工业计划如火如荼地推进。一列往返于首都北京与西北核基地的神秘列车，承担起护送核专家的秘密使命。北京市公安特勤所所长龙飞临危受命，担任首次运送任务的负责人。列车之上，女乘务员辛红羽对龙飞一见倾心，而四位核专家关乎国家核武研发全局，龙飞深知责任重大，不敢有丝毫懈怠。龙飞在车上成功抓捕了企图破坏运送任务的嫌疑人，然而突审之际，前方铁轨惊现神秘包裹。龙飞率人急忙赶去查看，不料列车突然发生剧烈爆炸，四位核专家当场殒命……案件审查期间，龙飞结识了核科学家杨佑亭的女助手谢宝音。与此同时，本被介绍给龙飞做女友的杜明明，却在他出差期间与其同事兼好友肖克确立了恋爱关系。经查实，铁轨上的包裹竟是被肢解的人体躯干，接连频发的碎尸案让火车爆炸案的侦破变得扑朔迷离。经过抽丝剥茧，碎尸案真凶尹大龙浮出水面。其人异常凶残狡猾，精心策划后劫持了秘密运送的核专家杨佑亭。龙飞与肖克等人顺藤摸瓜，锁定了幕后黑手——梅花组织的上级特务周明天。为查明真相，龙飞伪装成特务下线，试图打入梅花党内部。不料，任性的杜明明也潜伏至周明天身边，深陷与周明天、肖克的“三角恋”纠葛之中。随后，杜明明被人掐死于体育馆内。案情却在此刻发生惊人反转：被劫持的核专家杨佑亭竟系他人冒充，企图借机潜入核基地；而周明天最终被证实并非爆炸案的真凶，幕后另有其人。周明天被打下山崖，梅花党组织部分成员落网，看似归于平静的生活下，却隐藏着更大的罪恶与真相。谢宝音露出真面目，她不仅企图毒害龙飞、杀死辛红羽，还想对杨教授痛下杀手，最终阴谋败露自杀身亡。龙飞从连环事件中觉察出敌人的蛛丝马迹，原来真正的敌人——梅花党组织的最大头目，竟常年潜伏在公安组织内部！由张宝瑞小说改编的《秘密列车》继承了其一贯的惊险悬疑风格，在环环相扣的故事情节中，将敌我错综、正邪难辨、明暗互现的斗争展现得淋漓尽致，追求一种心理上的紧张与刺激。人物关系复杂难辨：情人？敌人？知己？对手？正是在针锋相对的较量中，故事被逐步推向高潮。王雅捷在剧中的身份更是一大亮点，她身份的曝光带来了更为惊人的秘密，为人物与情节的发展起到了推波助澜的作用。该剧已在山西榆次拍摄完毕，并在敦煌、嘉峪关等地取景，将大西北的苍茫与悬疑紧张的谍战氛围完美融合。