故事发生在上个世纪三十年代末抗日时期，日本侵略军攻占上海后，将战场推向北平。

这时，北平被笼罩在即将到来的战争阴云之中。然而，活跃在北平黑道上的两大帮会，一帮叫杨家帮，另一帮叫柳家帮。杨家帮的当家杨隆恩为人义气，在城内掌管着十二条街道和两个大戏院。而柳家帮的柳爷为人狠毒，做事阴郁，为了报当年被杨家帮断手之仇，投靠了日军，利用日军的势力进行打击杨家帮。这时，日军先头部队进驻北平后，在城内展开地毯式搜索，将战后残余下来坚持敌后抗日的共产党员进行扫荡，企图连根拔起共产党的有生力量。同时，利用黑帮、伪军对我国文物展开大规模掠夺和破坏。

雾影寒冰剧照

就在这时，共产党员许炎山副食一批骨干队员秘密潜入北平，埋伏在西郊的小树林中，阻止日军进行挖掘夏皇陵之墓，谁料隐秘的行动计划却被叛徒出卖。顿时，我军陷入绝境，被日军团团包围住，一场激战过后，就在日军准备乘胜追击，进行围剿我军时，幸得杨家帮的弟兄在外围对日军展开猛烈攻击，将火力吸引过去，我军才能从顺利突围，得以脱身。几经之后，我军得知负责运送文物的日本军官渡边教授，在西郊的战场中被炸弹炸死了，于是，日军的天皇为了给渡边举行国葬，安排渡边的太太腾源静一及女儿前往北平，将渡边的骨灰带回日本的情报被我军截获。经过周密计划后，为了拿到渡边临死前绘制的路线图及防城图，抗日战士徐艳云临危受命，化装成渡边的女儿渡边惠子，潜入敌人内部，巧妙周旋于日军特务科、宪兵队之间，一场殊死搏斗悄然展开。

与此同时，有了惠子的情报和杨家帮的帮助下，敌人的两次抓捕行动失败。这时，日军少佐田中龟野怀疑有地下党渗进内部，下令从特务科、汪伪情报部、宪兵队中搜查"内鬼"。夜里，特务科科长江口义明前来探望惠子时，突然，拿出一张被烧掉一半的照片给"惠子"看，这时，惠子意识到日军特务科长江口和汪伪情报部田部长已经开始怀疑她的身份。然而，身陷险境的惠子为了完成任务，要求坚持继续潜伏敌人内部。

第二天，田中少佐故意叫惠子同去审问刚抓到的两名抗日战士，然而，正准备进行严刑拷打之时，江口科长却直接用枪将他们打死。面对严峻的形势，惠子加快脚步，决定铤而走险，潜入特务科小楼，却不小心惊动了巡逻的宪兵，她临危不惧，利用自己的身份躲过一劫。隔天深夜，她再一次潜入小楼找到路线图之时，被特务江口发现，小楼的警铃声响起，宪兵队正往小楼赶来。这时，奇怪的是江口却没有将她抓住，反而带她从地道逃走……