故事开端，林默通过加密电台得知任务细节：代号1103档案被日军特高课严密保管在法租界图书馆的地下密室。唯一的线索是档案管理员陈教授的女儿陈雨桐手中的一枚铜制钥匙。林默伪装成记者接近陈雨桐，却发现她已被日军监视，而陈教授早已离奇死亡。
随着调查深入，林默发现代号1103并非单一档案，而是由三份独立文件组成，分别对应武器图纸、兵工厂坐标和卧底名单。日军特高课课长佐藤一夫设下陷阱，故意泄露假情报，试图引诱军统人员暴露。林默在危机中与中共地下党情报员沈慕言代号“渔夫”意外联手，两人从互相试探到逐渐信任，共同破谜题。
关键转折点出现在雨夜的码头仓库。林默与沈慕言根据铜制钥匙的纹路，推断出档案真正的藏匿点是图书馆阅览室的三号书架暗格。当他们成功获取档案时，佐藤一夫带着宪兵队包围现场。激烈的枪战中，沈慕言为保护林默中弹牺牲，临终前将缩微胶卷塞给她，并用摩斯密码传递出最后信息：“名单已泄露，速撤”。
最终，林默带着代号1103档案成功撤离上海。但故事留下悬念：胶卷中除了军事机密，还夹着一张写有“夜莺已暴露”的纸条，暗示军统内部存在卧底，而沈慕言的真实身份也变得扑朔迷离。