1931年1月16日，上海。地下党成员蔡博真(侯明昊 饰)进入大楼，穿过几个房间，进入办公室。蔡博真走到书架最底下，找到一本书，拿出资料，看完内容后，点燃了火把。国民党不受欢迎，引起全国人民的反对。许多青年男女走上街头，高喊反对国民党的口号。当局派出警察镇压男孩和女孩。伍仲文(张雪迎 饰)在混乱中抛弃了警察，加入了蔡博真的行列。两人都是秘密党员，并且相爱已久。然而，两人并没有正式恋爱，双双被党内叛徒出卖，落入戈明丹反动派手中。国民党伍仲文并没有因为她是弱女子而给她让位，而是照例惩罚了伍仲文。伍仲文遭受非人的酷刑，头部流血，浑身是血。反动派劝他招供，他却面不改色地拒绝了。他以为自己身上有旧伤，新伤也会随着旧伤出现。作为秘密党的一员，你必须习惯经常受伤。在另一间牢房里，蔡博真也遭到反动派的酷刑折磨，直到他的制服被脱光。他宁愿死也不愿向伍仲文这样的国民党投降。反动派高层勃然大怒，派人将伍仲文和几个秘密党派押往刑场。车上坐着辩护方的成员，一个个表情坚定，一副要回家的样子，仿佛已经决定不死了。伍仲文和蔡博真坐下来，他和蔡博真开玩笑，提醒蔡博真他从来没有给他的妹妹打电话。蔡博真冷静下来，当场宣布与伍仲文结婚。在场的每一个人，无论是国民党的还是秘密党的，都是见证者。看到蔡博真二人对生死漠不关心，秘密党的成员们忍不住唱起了革命歌曲，纷纷病倒。坐在车上的反动派清楚地听到了这句话，绝望地大声尖叫，但仍然掩盖不了秘密党的声音，他们一起高唱革命歌曲。一辆军车抵达刑场，蔡博真和伍仲文步行前往刑场。他们为革命事业献出了宝贵的生命。1929年，开学季到来，许多一年级学生到莫斯科大学报到。伍仲文走进大厅，向即将入学的新生炫耀，然后走到教务处，询问前来报到的新生的情况。登记处有一张桌子，桌子下放着一个行李箱。伍仲文无意中看到桌子底下有一个手提箱，眼中露出惊讶之色，他蹲下来检查手提箱。伍仲文渐渐认出手提箱的主人就是蔡博真，兴奋地站起来喊出蔡博真的名字。蔡博真出现在人群中，微笑着看着伍仲文。他们四目相对，蔡博真跑到伍仲文身边，热情地拥抱了他。一切归于寂静，两人紧紧相拥，笑得合不拢嘴。一对恋人回国后，走上了反对国民党的道路。他们同生共死，同甘共苦，最后两人被国民党逮捕，一起死在国民党的枪下。