张离告知陈山,费正鹏已收到密信。陈山料定此举将促使费正鹏立即逮捕周海潮,第二处内部的混乱正是他脱身的良机。果不其然,周海潮刚踏入第二处,便被费正鹏押至关永山面前。面对指控,周海潮强装镇定,坚称自己清白并要求核查。关永山正派人核实信件真伪时,下属传来消息:失踪的江元宝找到了。
然而真相残酷。前夜,周海潮潜入江元宝家中,以其妻性命相胁,夺走了配枪。在江元宝以为能重获自由时,周海潮却残忍杀害了夫妻二人,并伪造出自杀现场与遗书,将杀害李伯钧与肖正国的罪名悉数推给死者。与此同时,上海的刘成也离奇失踪。死无对证之下,周海潮竟暂时洗脱了嫌疑。
趁第二处人手空虚,张离带领组织成员假扮防疫人员进入牢房消毒,迅速控制看守,展开营救。张离在门外把风时,归来的周海潮心生疑窦,拦住众人要求检查消毒桶——陈山正藏身其中。冲突爆发,周海潮被击晕,但车辆在出口遭拦截。张离见无法隐瞒,果断驾车冲卡,带着陈山绝尘而去。
洪京军发现昏迷的周海潮,牢房内陈山已逃之夭夭。第二处全员出动展开追捕。关永山闻讯震怒,恰在此时,肖正国的体检报告送达,血型对比证实陈山乃冒名顶替。关永山质疑费正鹏失察,费正鹏为自证清白,主动请缨带队抓捕关键人物余小晚。
陈山的下一个目标是石板坡监狱中的朱士龙,唯有从他身上才能获取重庆兵工厂分布图。张离已安排副狱长四眼在狱中接应。他们的计划是向日本人递交假图,但要令对方信服,必须制造兵工厂遭重创的假象,这需要军统内部配合——张离认为费正鹏是最佳人选。组织更希望张离能随陈山一同返回上海,深入日谍机关。
费正鹏来到宽仁医院,向余小晚揭露陈山身份,叮嘱她在受审时务必坚称自己是被蒙蔽。审讯室内,周海潮亲自主审,余小晚却拒绝相信陈山是冒牌货,反指周海潮构陷。周海潮试图说服她,称张离与陈山早已双双逃离,唯有余小晚被无情抛弃。然而余小晚的信任并未动摇。
陈山成功潜入石板坡监狱,目睹朱士龙遭光头等囚犯欺凌,他挺身而出击退众人,两人一同被关入禁闭室。朱士龙一眼识破陈山并非肖正国,直指其为分布图而来。在四眼的协助下,陈山将朱士龙带出禁闭室。朱士龙揭开衣服,分布图的纹样竟刺于背上。他展示图案后提出条件:救他出狱,方能告知全部细节。
费正鹏建议释放余小晚,若她真是同谋,陈山定会前来联系。他严正表态,倘若余小晚确系日谍帮凶,成为民族之敌,自己绝不会姑息手软。