上世纪30年代的上海滩，一桩离奇案件让一对孪生兄弟的真实身份浮出水面。

二十世纪五十年代初，国共两党的三个异姓兄弟—春城市公安局侦察科科长陆恺、长期潜伏在敌特内部的我党资深情报人员曹创与国民党军统局原沈阳站站长崔圣文—为了民族大义，怀揣起不同的政见与信仰，同仇敌忾、浴血奋战，共同追缉日本间谍“麻雀”及其隐瞒了在日军731细菌部队作恶经历的父亲，向他们讨还血债，并为无数抗日烈士复仇。

1948年初，青城发生了一起美军被刺杀案件，特调局要员俞北平（陈建斌饰）被派往青城调查此案。他深知特调局委派自己调查此案的深层目的，旨在甄别自己的身份。深陷危机的俞北平在青城见到失散多年的亲生女儿。女儿身份神秘，正在调查自己。俞北平与现任妻子的女儿徐丹妮在青城上大学，思想左倾，对父亲特务身份嗤之以鼻，正爱着一名有家室的教授，让俞北平很苦恼。俞北平一方面要完成组织最高任务，一方面小心翼翼保护着...

本剧根据徐克执导的3D武侠电影《龙门飞甲》改编，延续了龙门客栈的传奇，结合了宫闱之争的秘史，既是一场刀光剑影，尔虞我诈的乱世江湖，又是一段腥血雨，勾心斗角的深宫谍影。

该剧讲述了刑侦队长罗坚在调查古画失窃案件的过程中结识了天才大学生庄文杰，两人联手屡破奇案的故事。