1958年，舉國上下百廢待興，關于核潛艇理論基礎研究的“水滴工程”到了最關鍵的時刻，旅居國外的愛國學者安文山是核技術專家，他想回國效力，不料在歸國之際被敵特分子控制，他把研究資料交到數學博士計丹陽手上，讓計丹陽帶回國。臺灣軍情部門得到消息，派出一個特別行動小組到香港攔截計丹陽。

公安部派出得力干警前往香港護送計丹陽回國，代號叫“鵲橋行動”。公安干警乘坐威爾遜號游輪前往香港，還有三十分鐘就將抵達目的地，他們嚴陣以待。游輪到達港口，計丹陽一出艙門就看到有個戴藏青色鴨舌帽的男人舉著他的姓名牌，計丹陽清楚地記得安文山說過來接他的人戴黑色鴨舌帽，他意識到情況不妙，不動聲色從那個男人身邊走過，那個男人突然喊出他的名字，計丹陽拒不承認是他要等的人。

計丹陽看到不遠處站著那個舉著他的姓名牌，戴黑色鴨舌帽來接頭的人，他剛想上前相認，一輛救護車疾馳而來，車上的人下來想把計丹陽抓走，來接頭的同志情急之下開槍，雙方展開激戰，街上頓時亂作一團，人們嚇得四散逃命，計丹陽趁亂離開了。因為第一次接頭失敗，計丹陽決定按照安文山交代的到酒店大堂進行第二次接頭，他帶著資料八點半前來到酒店大堂，來接頭的是一個女人，她準確說出接頭暗號，還小聲提醒計丹陽注意安全，酒店里埋伏了很多特務，計丹陽也感覺到危機四伏，他對那個女人深信不疑。

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公安部干警龐紅梅主動邀請計丹陽跳舞，那個女人二話沒說拉起計丹陽就進入舞池，趁人不備想帶他離開酒店，結果被龐紅梅死死擋住，龐紅梅自我介紹她是奉命來接計丹陽的聯絡人，結果被人用槍頂住后背，那個女人帶著計丹陽趁機逃走。

龐紅梅把威脅她的敵特分子打暈，然后就去追計丹陽，可為時已晚，那個女人把計丹陽帶到606房間，她假裝失手把一杯水灑在計丹陽的公文包上，公文包里的筆記本掉在地上，那個女人拿起筆記本仔細翻看。計丹陽立刻警覺起來，安文山反復叮囑過他踏上國土之前不要把資料交給任何人，女人發現筆記本里根本不是資料，讓計丹陽把資料交出來，計丹陽只好承認他把資料放在房間，那個女人向他要了房間鑰匙就走了。

計丹陽看女人上當，他想趁機逃走，化妝成酒店服務員的龐紅梅當場把他逮到，龐紅梅連連解釋來碼頭接頭的外圍人士不小心暴露，剛才那個女人是臺灣特務。計丹陽本來就一頭霧水，現在更是亂成一鍋粥，龐紅梅發誓會用生命保護他和他帶來的資料。

那個女特務拿到資料返回606 ，發現計丹陽不見了蹤影，她立刻召集同伙四處尋找，龐紅梅和女特務再次狹路相逢，女特務用槍頂住計丹陽的頭相威脅，龐紅梅只好放下槍，計丹陽頓時明白了龐紅梅才是來接頭的人，他把槍踢給龐紅梅，女特務開槍把龐紅梅打傷，龐紅梅掩護計丹陽逃走。

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天上下起了瓢潑大雨，計丹陽一口氣跑出去很遠，他把剛才發生的事從頭捋了一遍，龐紅梅隨后找到他，帶他來到臨時安置點，計丹陽幫龐紅梅包扎傷口，龐紅梅勸他不要著急，再想辦法把資料找回來，計丹陽給女特務的筆記本是假的，他事先把安文山的研究數據藏在樓道里的柜子里，計丹陽逃出來的時候把資料取走了。

龐紅梅今天一早護送計丹陽過羅湖閘口，整個過程需要三十分鐘，公安部楚部長和局長早早等在對面，密切關注著龐紅梅和計丹陽的一舉一動，他們還有五分鐘就順利通關。女特務拿著計丹陽的照片來找羅湖口岸的外籍探長，對他軟硬兼施，探長下令關閉閘口。

龐紅梅和計丹陽順利通過安檢，他們快步走向對岸，探長下令關閉閘口，女特務想阻攔已經來不及，楚部長歡迎計丹陽的到來，計丹陽因為意外壓力突然失聲，楚部長派龐紅梅護送計丹陽去西川瀘門，還安排其他人暗中保護他們倆。

計丹陽和龐紅梅坐上去瀘門的火車，龐紅梅暫時保管裝資料的公文包，還寸步不離跟著計丹陽，不許他和任何人接觸。