其实，丹妮并没有死，她给自己制造了个假象，换了个名字展转去了重庆寻找阿雯(陈紫函 饰)去了，这让在轮船码头等待去美国的逢天爵(王骏毅 饰)焦虑不已，他无法完成姨妈交给自己的任务，悔恨万分。
珍妮改名为沈亚奇，丹妮改名为寒冰，一个在中统，一个在军统，两姐妹开始了残酷的特工训练，受尽了苦和累，为了民族解放，她们都忍受下来了，经过刻苦的努力，两个人均以优异的成绩从训练班毕业，成长为优秀的特工。贺德彪(刘小锋 饰)是沈亚奇的教官，他对沈亚奇无微不至的关怀，这让沈亚奇感到有些蹊跷，她不知道贺德彪也是战斗在敌人心脏里的共产党特工，而且还是她的直接领导。银狐(朱泳腾 饰)是寒冰的教官，同样，寒冰也不知道让自己仰慕的男人竟然是76号派来的“内鬼”。时光蹉跎。转眼，宋家姐妹开始执行任务。她们几次错过，都没有见面。彼此都认为对方已经不在人世。宋家姐妹奉命途径香港前往上海。在香港她们要和迎接的人接头，出乎两个人意外的是，两个男人分别是贺德彪和银狐，原来，两个教官是来保驾护航的。
为了熟悉上海的环境，贺德彪带着沈亚奇来到在香港的舞厅里跳舞，两个人似乎产生了朦胧的情感。沈亚奇很快就控制住自己。寒冰则大胆地向银狐示爱。松田得到密报，重庆派来了女杀手。松田把女杀手的照片给了赵康(保剑锋 饰)，照片上的人让他大为吃惊，他不明白珍妮怎么会变成了一个中统特工。为了保护珍妮(沈亚奇)，他派手下人四处搜查，要抢在日本特务的前面，让沈亚奇脱险。回到上海的沈亚奇来到万国公墓，想向父母和妹妹的墓献花，表达哀思，赵康也不期而止，曾经情人的意外相见，使两个人都有恍然隔世之感。赵康让珍妮永远记住一句话：“不论发生了什么事情，我都是爱你的，永远爱你。”