1984年，西南山区。温柔谦和的女医生苏菲（张歆艺饰）因涉嫌盗窃国家机密，被公安干警从新婚不久的家中带走。在审讯室昏暗的灯光下，她缓缓供出了隐藏在岁月深处的全部罪行……时间倒流回五年前，刚从医学院毕业的高材生苏菲顺利分配到三江市最大的人民医院。彼时的她单纯天真，对爱情充满憧憬，深深迷恋着学成归国的外科权威秦雨轩。然而，秦雨轩却隐瞒了自己尚未办理离婚手续的有妇之夫身份，引诱苏菲坠入爱河并致其怀孕。纸包不住火，真相败露后，秦雨轩被调离了三江市，只留下一地心碎。遭受感情重创的苏菲千方百计想要做掉胎儿，却阴差阳错地被派往山区医疗队，错过了最佳的人流时机。母亲突然病危的噩耗更是雪上加霜。痛不欲生的苏菲在安葬母亲后，于一个小诊所偷偷生下儿子小东。为了隐瞒视听，她秘密将孩子寄养在好心人关贵山家中。关家成了她在这世上唯一的温暖庇护所，却也成为了日后牵制她命运的致命软肋。一日，小东突发重病，走投无路的苏菲铤而走险回医院偷窃青霉素，不料被医院办公室主任李瑞生当场抓获。李瑞生表面上在苏菲最困难时伸出援手，实则却是间谍组织的骨干特务。他利用苏菲的隐私与软肋，威逼利诱她踏入深渊，并将她安排进研制核潜艇低噪音螺旋桨的海军851厂医务室潜伏。从此，苏菲被迫成为一名双面女人，在双重人格的撕扯中苦苦挣扎。在851厂，残酷的抉择接踵而至。掌握核心机密的总工程师张平凉（王志飞饰）英俊儒雅，苏菲在接触中对他萌生出一种特殊而隐秘的好感，但她痛苦地清醒着——身负特务使命的她，根本没有爱与被爱的资格。与此同时，代理厂长王凯（刘斌饰）对众人眼里热心善良的苏菲展开了热烈追求。迫于机密与儿子双双落入特务组织掌控的绝境，内心万般煎熬的苏菲，最终咬牙答应嫁给自己毫不爱的王凯。从此，心中明明深爱着张平凉的她，一面要在人前与王凯上演“恩爱非常”的戏码，一面又要利用丈夫的职权窃取国家机密。她在间谍的泥潭中越陷越深，在情感与良知的天平上不断失衡，一步步走向万劫不复的沉沦……