該劇講述的是二十世紀五十年代末,中國組織一批著名核科學家成立原子彈的研制小組,將由北京乘秘密列車開赴大西北某核武試驗基地。敵特分子獲悉這一消息,隨即密謀了一系列破壞活動,試圖在路上消滅核專家小組,從而破壞我國的核武發展計劃。為護送專家們安全抵達,我黨派出以龍飛為代表的特護小組,在列車上與敵特展開了殊死較量。為打入敵特組織內部,龍飛不惜裝扮成下線,潛伏至特務身邊,不料此人并非爆炸案的真正實施者,敵特組織另有分支。由于一心尋找敵特蹤跡,龍飛身陷囹圄,身份遭到質疑。為表清白,龍飛先后兩次逃亡,終于發現了蛛絲馬跡,原來針對國家核武發展計劃的更大陰謀一直就在醞釀之中,敵特組織分支機構的最高頭目仍未浮出水面。國家利益至高無上,一場場敵我錯綜、明暗互現的殊死搏殺就此不斷展開……