故事发生在伪满统治下的哈尔滨。地下党员王一民（陆毅 饰）是中学教员，他帮助作家塞上萧（迟重瑞 饰）公演进步话剧，以激发民众反满抗日，并带人刺杀日特中村次郎（贾纪海 饰），营救被关押的共产党人李汉超（徐铁人 饰）。日寇为从经济和政治上控制中国，陷害卢家，并查没他们的财产，还秘捕其女卢秋影（李小冉 饰），逼迫老爷子卢运启（樊志起 饰）做傀儡会长。以致卢老爷子在忍无可忍情况下，与小原特务长和自已的工厂同归于尽。日侨玉旨一郎（周杰 饰）原本是个汉学教育家，但在战争的压榨下，他渐渐失去了本来性情。他深爱卢秋影，但战争使一切都化成了泡影。由于身份的特殊，既便与王一民成了朋友，玉旨一郎越发感到前途的渺茫......

影片通过对上世纪二十年代开始奋斗在上海的中国共产党领导下的中共特科，在隐蔽战线与各方势力殊死较量过程的再现，表现了在走向胜利过程中不可或缺的党的秘密战线上那些无名英雄，他们不可取代的贡献。全面抗战爆发后，中国共产党领导的中共特科在上海周旋于重庆、汪伪、日本间谍机构之间，通过错综复杂的敌后情报系统，策反敌人，获取情报，诛杀汉奸，建立更广泛的统一战线，直至抗战胜利的前夜…...

　　一九三六年，天津八大家之首孔家三少爷。天津广东会馆看戏，天津宪兵司令枪杀女旦赛西施。三少爷情急下随口说出要替赛西施报仇，三天内杀掉川口。在天津民众、各界人士帮助鼓励下，终将炸死日军天津宪兵司令的故事。

《枪花》叙事风格独特， 全剧近60个特工任务紧密相 连，每集执行一个任务，每十集讲述 一个完整的故事，全剧共三个故事单 元——金钱暴计划、玉碎计划、风船 计划。　　第一单元故事——伪钞案　　日本启动了“金钱暴”伪钞经济战 方案，妄图摧毁中国经济，先是发行 伪钞，进而印制真钞。樊露和茜茜二 人临危受命，与赌博高手、退役特 工、日本黑帮，自认奇货可居的掮 客、铁血的天皇特使等形形色色的人 等一路周旋较量……　　第二单元故事——玉碎计划　　日方决定在中国制造一起骇人听 闻的“玉碎”计划。 玉碎计划的终极目 标是用“樱花式自杀飞机”携带“核炸 弹”毁掉上海。樊露和茜茜从争夺一 架意外坠毁的日本小型飞机开始，发 现了日本人在策划更大的恐怖活动， 制造铀与炸药结合的 “脏弹”，并在上 海遍布了120个爆炸点……　　第三单元故事—— 风船计划　　美国落基山脉突发森林火灾，疑 为日本人利用随季风飘过太平洋的热 气球进行破坏，美情报人员请求中国 方面提供协助调查。很快，查到日本 军部刚刚制定了针对中国的“风船计 划”。在一步步险象环生的侦查后， 樊露和茜茜发现“风船计划”并不仅是 飘向中国的热气球——“空飘细菌炸 弹” ，还包括了“人”——所有参加舞 后大赛的选手都将被注入毒株，成为 名符其实的“流动细菌”活体，利用巡 演将病毒传播到亚洲各处。更令人胆 战的是，“风船”计划背后还藏着更加 可怕巨大的战略阴谋……