1930年代,金陵不眠夜间谍案侦破过程中,特警二队丁可勤锁定黄俊汉奸卖国行径。莲花姑娘因家族遭日寇迫害投奔黄公馆,意外发现司机小王频繁使用黄俊的烟灰色礼帽,遂向侦黄小组提供关键线索。经侦查,国际咖啡馆衣帽间被确认为黄俊与日谍赫本明夫交换情报的据点,双方通过两顶相同礼帽的夹层传递机密。
丁可勤设计调虎离山计截获情报:侦查人员伪装成冒失鬼撞倒赫本明夫,趁机调换藏有军事布防图的礼帽。经取证,礼帽夹层藏情报包含蒋介石签署的淞沪抗战密令及长江布防图。罪证确凿后,古正伦连夜向蒋介石提交证据,蒋介石震怒批捕,亲批逮捕令要求将黄俊集团一网打尽。
行动组凌晨突袭,按蒋介石批准逮捕令实施抓捕。黄俊长期充当日谍的罪行曝光,其利用机要秘书身份泄露绝密情报的行径,终在金陵不眠夜间谍案中彻底败露。