《薄冰》以辗转于上海和重庆的军统特工陈浅（彭冠英 饰）两次潜伏为主线，讲述他在双城危境中惊险斡旋，一次次为心中的信念勇履薄冰、睿智沉潜，完成了一场又一场的胜利。在如孤胆雄鹰潜伏的历程中，他邂逅了信仰坚定的共产党人春羊（陈钰琪 饰），也遭受了曾经比肩而立的挚友的背叛，同时亲眼见证了中共谍报人员英勇崇高的献身精神。最终，陈浅逐步明确了自己对共产主义的信仰，蜕变成为了一名优秀的中共党员，并为自己的理想信念奉献一生。[6]1943年，第二次世界大战的战场形势发生了巨大转变。反法西斯阵营看到了胜利的曙光。在中国战场上，日军为挽救颓势，发动了疯狂的进攻，与此同时，一场酝酿已久的惊天阴谋也拉开了帷幕。上海。重庆国民政府军统特工陈浅，代号吕布，秘密到达上海执行任务，与代号貂蝉特工许奎林接头。他们这次的行动目标是仁科富熊，他是个能剧爱好者，下午的演出对他们而言是唯一的机会。陈浅带着自己的工具箱顺利通过门口检查进入剧院，他们将枪支放入野村明的演出箱，然而却在门口遇到了检查，日军要求必须开箱检查，野村明对此十分不满。野村明亲自将箱子打开检查，日军这才罢休。 而混入其中的小厮余春羊是中共上海地下交通站人员，代号布谷鸟。日本人正在四处寻找制造核武器的原料铀矿石，上海交通站负责人徐海辰要求余春羊一定要找到。趁着野村明睡着，陈浅悄悄打开他的箱子拿到武器。与此同时，许奎林也拿着报社记者的假身份想要进入二楼去采访野村明，帮陈浅引走了门口的其他人。陈浅和余春羊狭路相逢，一番打斗后余春羊的长发散开，同时门外传来了日军的声音。二人默契地退到门后把日军解决掉，余春羊很果断地离开了这里，她猜到这个人是军统方面的人。 陈浅在二楼观察情况，许奎林则在一楼负责给陈浅发信号。陈浅观察到，仁科富熊已经进入现场，陈浅也接收到了许奎林的暗号。野村明即将上台演出之时，台下多股势力暗流汹涌，短暂犹豫过后，陈浅当即开枪射杀仁科富熊。随后现场进入一片黑暗，日军果断地封锁了现场，却发现死了两个日本宪兵。为了逃避责任，装作被打伤的样子逃过一劫。陈浅说坐在前排的不是真正的仁科富熊，不过他也解决了真正的仁科富熊。陈浅与许奎林一同从下水道离开时遇到了余春羊，陈浅拿出她刚才掉落的东西还给了她，也很巧妙地从余春羊手中拿到了一张纸条。 毛森叛变，陈浅和许奎林在撤退途中遇到了埋伏，是徐海辰暂时救了他们。然而二人并没有完全摆脱日军，许奎林受伤，陈浅机智地从日军手上夺下了一辆车带他撤退，却因为敌人紧追不舍导致车子失控，陈浅与许奎林一齐摔下了车。模糊之中，陈浅看到了田裕次郎狰狞的面孔。次日，军统特工吕布刺杀日本将军失手被擒的消息传遍了大街小巷。 余春羊并没有成功完成任务，她提笔写下一封给徐海辰的信，要将功赎罪，就算是死也无怨无悔，下辈子再来报答徐海辰的养育之恩。徐海辰看到余春羊这封信很生气，余春羊的确拿到了情报，但是却被陈浅偷走了。徐海辰把余春羊骂了一顿，虽然他们不是一条路的人，但却是统一战线的战友，看着战友被捕居然还能幸灾乐祸。 重庆方面，正在调查内奸的下落。