马云飞和高寒在婚礼当天，突然迎来了一个意想不到的挑战——老朋友老于急匆匆地找到他们，希望他们能出山追查一起涉及美国核武器资料的双料间谍案件。面对这个艰巨的任务，高寒选择了落跑新娘，跟随欧阳剑平和李智博迅速前往云南。与此同时，马云飞和何坚也被迫加入了行动。五号特工组因此再次集结，勇敢地踏上了前线。
在追查过程中，五号特工组遭遇了重重困难。他们被吉川猛夫的同伙陷害入狱，但凭借着坚定的信念和智慧，他们最终成功越狱。在躲避美军追捕的同时，他们还要不断追击吉川猛夫，努力阻止一场灾难性的后果。在这个过程中，马云飞、李智博、何坚深入滇缅边境的丛林，历经重重险阻，终于找到了敌人在缅甸境内的生化基地。
然而，当战事愈发紧张，前线士兵遭遇大规模病毒感染时，五号特工组受命展开调查。他们原本有机会阻止这场危机，但却因桥本失之交臂，让他给高寒注射了病毒并绑架了她作为实验品。马云飞、李智博和何坚不顾个人安危，深入敌后展开营救行动。经过一番艰苦的努力，他们终于找到了敌方的生化基地，并成功获取了病毒血清，挽救了无数战士的生命。
与此同时，蒋介石对阎锡山的军火产生了浓厚的兴趣。他以军火库建造者李阳失踪为由，要求戴笠再次求助于五号特工组。马云飞四人接受任务，潜入山西寻找李阳的下落。为了引诱风间义博上钩，五号特工组利用日军司令风间义博对中国画的热爱，巧妙地窃取了他的古代名画。通过这一计策，他们成功深入风间义博的司令部，获得了宝贵的战斗记录和花名册。
然而，就在这时，酒井朝香出现了。她冒充崔媛媛，企图混入远征军基地，配合日本轰炸机实施轰炸。高寒凭借敏锐的洞察力，识破了她的真实面目。在其他成员被易容的酒井送入陷阱之际，欧阳剑平带领陈纳德的救援队伍及时赶到。酒井朝香再次走上了不归路，五号特工组的成员们再次化险为夷。
在一系列的冒险中，五号特工组逐渐揭开了背后的阴谋。他们发现，安全顾问罗特才是这一切事件的幕后黑手。这个冒牌货不仅制造了一系列的混乱，还试图破坏中美两国的关系。为了揭露罗特的罪行，五号特工组展开了一场惊心动魄的调查。他们凭借着智慧和勇气，一步步接近真相，最终成功将其绳之以法。