1944年6月16日，日本钢铁工业中心八幡的上空出现了一群“黑色怪物”。它们泻下了一批大炸弹。顿时八幡市震天动地，楼坍墙倒，火光冲天。
日本国民惊恐，天皇震惊，精明强干的日谍纷纷行动。情报很快就弄到了：“黑色怪物”为世界上最大的原美国B29型轰炸机；起飞基地是中国成都附近的机场。
情报分析人员很快作出结论：现有的日本防空火力射不到这样的高度。唯一的方法是摧毁机场。可是由于缺少成都机场的资料，因而急需派遣间谍刺探机场的有关情报。
日军情报部门立即把任务交给超级女谍——川岛芳子。然而川岛芳子却力荐她最得意的弟子吴冰。吴冰沉着冷静、狡诈多变，精通柔道，枪法出众，而且通晓汉语、英语、日语，甚至印度语、马来语，是天生的间谍奇才。
一次偶然的机会，川岛芳子发现了她的才干，便把自己的全部本领都传授给她。两人既有师生深情，又是莫逆之交。吴冰从谍后，虽有不少战绩，可是由于任务本身不太重要，因而在日本谍界的地位始终平平。
川岛芳子认为吴冰完成这项任务绰绰有余，因此竭力向上司推荐吴冰。上司答应了。吴冰接受任务后，迅速出发了。
可是，川岛芳子和吴冰都没想到，吴冰刚刚潜入榕城，军统局的反间谍部门就得知了这一消息。而且吴冰的照片还通过绝密运输线送到了军统局。
军统局防谍组组长周震东奉命行动。他将吴冰的照片分别交给十几个精干老练的行动小组，责令他们立即找到此人。
然而20多天过去了，连吴冰的影子也没发现。戴笠把周震东叫来，拿出一把手枪扔在桌上：“三天内一定要找到吴冰。不然，委座要我的脑袋，我就先要你的脑袋！”第三天下午，周震东化装成乞丐在一条破巷子内搜寻。突然，一家破旧院落的小门“吱呀”一声打开，一位妩媚动人的太太走了出来。周震东心里一震：很像！于是悄悄掏出照片核对。果然是她！
周震东一面打手势要手下人跟踪，一面飞也似的回本部禀告戴笠。
戴笠听罢喜形于色。他下令：“务必小心跟踪，不得擅自行动！”
周震东向戴笠建议，立即逮捕吴冰，却遭到戴笠声色俱厉的驳斥，并让其全力跟踪，看看吴冰同谁接触。再沿线跟踪下去！然而出乎他们意料的是，吴冰常常在社交场合搭识男性，并同他们搞得火热。有时竟然一天换一个。令周震东一伙“跟不胜跟”，疲于奔命。怎么办呢？
只有“以女制女”，请戴笠手下最出色的女谍“梅花”出马了。梅花是军统局“首席女谍”，在对日谍战中屡建战功。
梅花听完周震东介绍谍情后，冷笑一声说吴冰至今尚未同人接上头。她肯定需要女伴作掩护，我就来个“请君入瓮”。一名年龄同吴冰相仿，长相与她一样美丽，气质高雅的妇人住进了吴冰借寓的院子。
她就是梅花。梅花装着对吴冰毫无兴趣，只是一个人默默地抽烟，常常长吁短叹，有时却又显得玩世不恭。这一切都被吴冰悄悄地观察到了。这人正是她所期望的女友，便主动上去搭腔。
几天后，吴冰果然带着梅花频繁地出入社交场合，可是，梅花不久便发现自己仍无法深入侦察，因为自己不懂得吴冰的接头暗号。
这暗号究竟是暗语还是暗物？她认为，很可能是暗物。理由是吴冰虽然能操一口流利的国语，却不会讲四川话。她密报戴笠，请求偷查吴冰的屋内一只早被怀疑的手提箱。戴笠自然同意。
梅花巧妙地取到了吴冰藏在身上的钥匙串并迅速将钥匙按压在特制的橡皮泥上，第二天，赶制好的钥匙很快又传到梅花手中。
一天，吴冰又约梅花同行。梅花称身体不适。吴冰并不勉强她，一个人走了。梅花火速用钥匙打开她的房门，随即神速地打开手提箱，发现里面有一把小剑刀。她马上关上箱子出了门，装得若无其事的样子。这时，吴冰突然返回，见梅花镇定如常，居然没起疑心。
梅花认定小刀是联络的工具。因为刀柄刀鞘的花纹都较奇特，而且是日本三菱株式会社制造的。
几天后，吴冰又邀梅花同去一家酒吧舞厅。一位风度翩翩的男士前来邀约梅花跳舞。梅花边跳边暗中注意吴冰。一位梳着“大背头”的男人同吴冰打着招呼，坐在她身边，吴冰边应酬，边慢慢打开随身携带的手提包，似乎在找什么。在这一瞬间，那“大背头”好像很随便地向包里看了一眼。吴冰从包内找出手帕，擦了擦秀额上的细细汗珠。两人又交谈了几句。
一曲终了，梅花回到吴冰身边时，“大背头”已经走了。
很显然，吴冰将暗物给“大背头”看过了。两人在回家的路上手挽手，宛如亲密无间的姐妹。梅花的心中却一直在紧张盘算着：怎样才能摸清她包内有无神秘的小剑刀呢？梅花决定冒险试探。她故意脚下一绊，“哎哟”一声顺势倒在吴冰身上。吴冰忙伸手扶起她。梅花假装用手支撑，按在吴冰的手提包上。在一刹那，她的手清清楚楚地接触到一个硬邦邦的长条物，肯定是套着刀鞘的小剑刀！梅花心中一阵狂喜：狐狸尾巴终于抓住了！当然，她表面上丝毫不露声色，骂了一句：“该死的石头！算我命苦！”两人都笑起来了。
梅花当夜便将情况告诉睡在院子门外的“乞丐”周震东。
两天后，吴冰独自外出，进了一家不惹人注意的小旅馆，“大背头”很快也进去了。
周震东即令收网。
“大背头”进入一间房，吴冰已经在里面等候他了。不知趣的茶房来敲门了。吴冰打开房门，正想斥责几句，周震东一伙已经冲入。当场缴获几张军用地图，上面标着成都附近的七大机场，其中有4个供B29型战略轰炸机使用的机场的详细方位，还有机场的防空火力配备情况。
至此，人赃俱获，“大背头”吓得面无人色，连连求饶。吴冰虽然从容镇定，却恨得咬牙切齿。她什么话也没说。半晌，才从牙缝里挤出一句话：“我究竟败在谁的手里？”
“我！”梅花走上来，带着嘲弄味儿大声回答。“你……”吴冰顿时大悟大彻，瘫坐在椅子上。