1938年6月，武汉会战爆发，抗战局势危急。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”监狱并在江边射杀，之后抛入江中，孟庆凡顺流飘到日军阵地。孟庆凡身上携带着一份谢庚杨伪造的假情报，使日本人相信苏联将会出兵中国东北，日军进攻武汉的步伐被迫放缓。由于准备仓促，谢庚杨的计划出错，日本特工佐藤坚信这是中国人的阴谋，他亲自到武汉验证情报真伪。死里逃生的孟庆凡从日本人的拷问中得知，这份计划会对中共造成伤害。他冒死逃离日军营地，返回武汉进行阻止。“谎言计划”被提交到国共高层面前。为了武汉抗战，国共决定携手完成“谎言计划”。为了弥补计划瑕疵，八路军女播音员马小茴被安排与孟庆凡假扮夫妻，共同应对日本人的考验。国共双方情报精英与日本最精锐的特工人员，围绕着这份“谎言计划”，在武汉展开了一场激烈的较量。