骆冰躲藏在舞台后台,此时的方黎交给陈克海一把手枪,要求他杀死骆冰以保全秘密。然而,陈克海坚决拒绝,表示要么两人一起逃脱,否则谁也别想走。方黎透露给陈克海沈秋萍的真实死因,原来四年前他为了进入76号,毫不犹豫地杀害了沈秋萍。陈克海震惊之余,将方黎压倒在桌上,但由于内心的矛盾,最终只是朝天开了几枪。方黎趁机夺回手枪,他对陈克海的爱已转化为恨意,决心除掉他。这时,岗村得知刘教授的情报,怀疑里面有军统分子,于是闯入。陈克海等人不得不进行自卫,陈克海趁乱救出了骆冰。金教官为了保护方黎而牺牲,临终前他引爆了两枚炸弹,与日军同归于尽。岗村命令其他人也进入现场,并让刘教授检查。陈克海和方黎在李唐和骆冰的帮助下逃离,陈克海承诺会设法让骆冰安全撤离。李唐协助他们通过下水道离开,并提醒方黎要坚强。三人离去后,李唐换上日本人的服装混入其中,但被刘教授识破,不幸身亡。方黎受伤严重,陈克海并未抛弃他。陈克海先送骆冰离开,但刘教授紧随其后,他了解到一些内情,怀疑他们的身份。刘教授抓住方黎作为人质,威胁陈克海,但陈克海却表示早已不再关心方黎。刘教授恼羞成怒,开枪击中陈克海,方黎趁机反击,将其斩首。不久之后,陈克海在战后医院苏醒,得知方黎已牺牲。陈克海被带到国共联合锄奸队,但由于无法证明自己的身份,被排除在特赦名单之外。陈克海坚称自己是军统人员,但所有能证明他身份的人都已不在人世。陈克海始终坚信这是方黎的试探,但事实却是方黎确实已牺牲。陈克海在方黎的墓前痛饮,方黎则在楼上默默注视着他。陈克海指责方黎欺骗了他,但方黎却表示那番话都是真话。陈克海请求方黎放过骆冰,让她离开上海,方黎同意了。陈克海再次与组织取得联系,组织决定让他继续潜伏。陈克海带着小宝送骆冰前往延安,约定将来再见。日本宣布无条件投降,方黎和陈克海感慨万千,他们联手设计了一场诱杀行动,成功消灭了日本残余势力。在真正的黎明到来之际,陈克海为了信仰,继续在黑暗中潜行。