1941年冬，上海。軍統的肖正國（張若昀飾）和周海潮、江元寶三人到上海執行秘密任務，一是要刺殺一位日本高官，二是與代號“雄獅”的特工接頭，來執行一項絕密計劃。為了不原形畢露行蹤，他們甚至連旅館都沒有去，而是選擇一家片子看通宵片子。
在去接頭的路上，肖正國一直有一種不詳的預感，為了小心慎重起見，他和周海潮兵分兩路行動，肖正國和江元寶還沒到接頭點就被日軍包圍了，逃跑中肖正國中了一槍後逃回了片子院，江元寶剛出門口就被團團包圍。周海潮比擬幸運，他兜轉了一圈又回到了影院，在這裏，他看到肖正國腿部中彈傷得不輕。周海潮趁著肖正國沒有察覺自己，從背後給了肖正國一槍，將肖正國擊倒在地，他在急忙離開的時候懷表落在了現場。周海潮逃走之後日軍趕到了片子院，把還有呼吸,的肖正國送往醫院搶救。
日本尚公館特務課長荒木惟，對抓來,的江元寶嚴刑逼供，江元寶根本扛不住，堅持了一分零七秒就認慫了，把他知道的都說了出來。荒木惟帶著手下千田英子去加入宴會，今晚有不少日本軍政界的高官，其中就有麻田將軍，他和舞廳的老板娘唐曼晴交好。陳山是上海街頭小混混，平時和兩個弟兄靠偷摸發點小財過日子，今天他是想替別人來捉奸的，找到舞女偷拿的十八根金條，他從中可以賺取兩根金條。他混進了舞會現場，正巧被荒木惟看見，他震驚此人竟然和前不久抓到的肖正國非常相似。
諜戰深海之驚蟄海報
陳山溜進房間期待著，正巧碰到一個叫橫山的日本人想要非禮舞廳...的黃鶯小姐。陳山雖然是地痞混混，但嫉惡如仇還有中國人的血性，忍無可忍之下衝上去救了黃鶯和橫山打了起來，驚動了荒木惟等人。荒木惟帶著手下抓了陳山，原來麻田將軍不盤算放過陳山的，荒木惟對他...的身份發生了懷疑，有意想要留他一條命。
荒木惟讓陳山講述究竟發生了什麼，他會可以考慮是否可以放過他。陳山把發生的事兒都說了，還分析了黃鶯這個舞女不對勁，種種跡象都注解她今晚要跟其它男人私奔，回房間是為了帶著金條離開。一開始荒木惟等人並不相信陳山的措辭，但陳山找到了藏在房間魚缸裏的金條，荒木惟乘隙向麻田將軍表現陳山涉及到前幾天的一個抓捕行動，把陳山帶走了。
荒木惟讓手下千田英子仔細...的查了陳山的資料，跟肖正國完全沒有關係，他就是上海當地一個小混混，哥哥陳河在清華大學念書，還有一個眼睛失明的妹妹陳夏。荒木惟想到了一個計劃，讓千田英子找到了陳夏，把她騙到了尚公館。陳山被荒木惟安排人看管了起來，蘇醒的陳山費了半天功夫才逃了出去，隨後，他又被關進了一所被封閉的房子，陳山依舊靠著聰慧引燃火災後逃了出去，他剛鬆了一口氣，在逃到一處電話亭時，裏麵的電話響了一直。陳山猶豫了一下還是接聽了電話，結果電話竟然是荒木惟打來的，原來剛才發生的一切都是荒木惟精心安排的，他的目的就是要考驗陳山是否具備特工-的潛質。