1945年2月，牙医王天桥(李乃文 饰)，本打算离开上海去内地躲避战火。却在街头意外遭遇了被日军特高课追捕的中国特工“田鼠”。“田鼠”在临被捕前，巧妙地将一个微型胶卷塞进了他的口袋，这便是“智齿计划”。半个月后，由武汉来上海谋生的中学地理教师潘慎之(姜武 饰)，因为面貌酷似“田鼠”，遭遇了一连串的麻烦。不久，王天桥和潘慎之被命运推倒了一起，再加上王的妻子陈丹凤(吴越 饰)、潘的房东阿金(柯蓝 饰)也都逐渐被卷进了这场风波，莫名其妙的成了不是特工的特工。经过屡次与各方势力周旋，这群平民百姓终于与中共地下组织接头，并成功地破译了胶卷。然而，“智齿计划”的另一部分已经被日本特务机关掌握。当众人齐心协力破除敌人的圈套，智取了另一部分，不想却又是内藏玄机。几经波折后，他们欣喜地获得第一件珍贵文物时，风中传来了日本投降的消息，抗日战争终于取得了胜利。
