1938年6月，武汉会战爆发，抗战局势危在旦夕。军统特工谢庚杨自作主张，将长期秘密关押的中共特工孟庆凡“盗出”监狱，将其射杀于江边并抛尸江中，任其顺水漂流至日军阵地。孟庆凡身上携带着一份谢庚杨伪造的假情报，意图使日本人相信苏联即将出兵中国东北，从而迫使日军放缓进攻武汉的步伐。然而，由于准备仓促，计划出现纰漏，日本特工佐藤坚信这是中国人的阴谋，亲自潜入武汉验证情报真伪。死里逃生的孟庆凡在日军的拷问中，意外得知这份假情报将对中共造成巨大伤害。他冒死逃离日军营地，返回武汉力图阻止。由此，这份“谎言计划”被提交到了国共高层面前。为了武汉抗战的大局，国共双方决定携手完成“谎言计划”。为了弥补计划的瑕疵，八路军女播音员马小茴被安排与孟庆凡假扮夫妻，两人共同迎接日本人的严苛考验。一场没有硝烟却惊心动魄的生死博弈就此展开——国共双方的情报精英与日本最精锐的特工人员，围绕着这份关乎战局的“谎言计划”，在武汉城中展开了一场殊死搏斗。