根据历史真实事件改编而成的《重庆谍战》，讲述了抗日战争期间，国民党政府为了破译日军密码，邀请美国的密码破译专家雅德利加入自己的阵营，并创办了“黑室”密码破译基地的故事。 1937年，抗日战争全面爆发，南京失守，国民党政府迁往陪都重庆。但日本空军屡次轰炸重庆，中国军民死伤无数。重庆政府决定建立中国的密码情报机构。派遣特工秦骜去武汉抢夺人称“密码之父”的美国专家雅德利。在武汉，秦骜终于见到失散两年的未婚妻扈渝雯，后者已经成为武汉中共地下党员陆涯的妻子。秦骜的出现，打破了她这两年平静的生活。雅德利不肯去重庆服务。而武汉日军也不断派人暗杀雅德利。此时地下党员陆涯接到上级任务，让他协助重庆来的秦骜，将雅德利送往重庆。在执行任务的过程中，陆涯发现原来妻子渝雯竟然是国民党特工。但陆涯仍坚持顾全大局，解救秦骜、渝雯于危难之中，带着雅德利一起来到了重庆黑室。这个技术机构在国共合作的大背景下建立，陆涯、秦骜、渝雯、雅德利等人都加入了黑室。黑室众人团结一心，在破译日军情报方面，屡有斩获。但平静的日子总是非常短暂，某日，黑室为了召开军事会议而采用的最高级别的三A级密码本被雅德利偷走，在黑室大老板唐大铭的安排下，陆涯奉命带人追捕“叛徒”雅德利。但其实，这是唐大铭为了查出黑室中长期隐匿的内奸“独臂大盗”而实施的“钓鱼行动”。陆涯的同事李克江等人系数被日本人杀害，陆涯孤身逃出。由于只有陆涯一人生还，因此被黑室认定就是内奸“独臂大盗”。陆涯不能证明自己的清白，只能孤身逃亡。秦骜奉命紧紧追捕陆涯。陆涯陷入危难，渝雯突然出现，以秦骜的性命相要挟，帮助陆涯逃脱。秦骜对陆涯的更加痛恨，发誓一定要亲手捉住陆涯。陆涯和渝雯共同患难，二人重归于好。陆涯和渝雯联手，设计找出和“独臂大盗”保持单线联系的日本特工“四姐”。在寻找线索的过程中，陆涯意外发现唐大铭居然和四姐过从甚密。此时，黑室秘藏的三A级密码本再度丢失，黑室陷入一片混乱。秦骜也发现唐大铭的行为有颇多疑点。于是秦骜主动和陆涯示好，二人互通消息，发现疑点都指向唐大铭。正当两人欲联手拿住唐大铭把柄之时，唐大铭突然遭遇暗杀。同一时刻，陆涯从日本人手中抢回了真正的密码本。
