新中国成立初期，蒋介石集团不甘失败，多次派遣特务对祖国大陆实施骚扰和刺杀行动。其中最令人心惊的就是其图谋暗杀我党领导人的一系列案件，其中一桩“萤火虫行动”专门针对上海市长——陈毅。
1949年5月27日，号称“不夜城”的上海迎来解放，这是对蒋介石的一次沉重打击，他始终怀恨在心。盘踞于台湾的蒋集团给“保密局”头子毛人凤下达命令：不惜一切代价暗杀陈毅。一时之间，28名台湾特务经过毛人凤的精心布置潜入了上海，开始秘密行动。
他们一面通过撞车、枪击等卑劣手段造成社会恐慌，一面建立“工作站”掩护行动。一天，陈毅正在案头工作，收到了一封信，他刚启封，就掉下来一颗子弹，陈毅马上意识到这是恐吓信，他随即轻蔑地将信和子弹丢进垃圾篓说道：我陈毅岂会被这“花生米”吓倒？
上海公安部马上警觉起来，加速了破案行动。大家在对武装特务进行排查时，先后揪出来一处联络点和一名装扮成卖棒冰的女特务。审讯之后得知了这28个被精心“打扮”好的特务藏身地。他们还没来得及正式行动，就全部落网了。
第一次的失败没有让蒋介石死心，他又派出了第二批特务，继续进行所谓的“萤火虫行动”。这次他们不光带上了枪支和电台，还拿上了高能炸药和剧毒氰化物等危害性极高的武器。
这一次已经有了具体的实施方案：一条是利用特务赵自强女友的越剧演员关系网，找到一位能够接触到陈毅的女秘书；另一条是联络残兵配合行动。然而，由于女秘书的警惕性很高，第一条线当即断掉，我公安部门根据已有的情报，快速掌握了其余敌特的行踪，并派出了侦查员打入敌人内部，一个又一个陷阱设下，蒋介石派出的第二批特务再次悉数被擒。
这一消息传到了蒋介石耳朵里后，他恼羞成怒地大骂毛人凤，并特意物色了一个人——刘全德，说只有他去，才能完成任务。
这招十分狠毒，刘全德的经历很特殊，他曾经是红军队伍中的一位战士，但终究没有抗住诱惑，1935年在武昌执行任务时，刘全德被国民党抓捕，当即叛变。国民党看上了他的骄悍凶残，专门送他进行了特种培训，练就了极强的暗杀技能。
6月，刘全德的身份被解放军查获，但他在被关押以后两面三刀，说要戴罪立功，我军宽容大义释放了他。但刘全德出门就朝台湾跑，他前脚刚到台湾，后脚就被蒋介石“点将”去刺杀陈毅市长，同时还被要求联络隐藏在上海的特务，为实现蒋介石的“反攻”梦做准备。
临行前，毛人凤许诺：回到台湾后，赏千两黄金。
就这样，刘全德等三人上路了。来到舟山后，他让另外两个人先坐船去吴淞口，自己留下观察，若是安全再沿此路去，然而这俩“先遣者”刚准备登陆就暴露了身份被扣押。刘全德自己则扮成了商人，悄悄地辗转潜进上海。
他十分狡猾，到上海以后每日更换一个住处，据说还曾经混进了陈毅市长办公所在地，画好了线路图，令人毛骨悚然。但其实，就在毛人凤召见刘全德之时，我公安部就已经拿到详实的情报，并提前做好了提防，有关刘全德的材料也早就放在了上海公安局局长李士英的办公桌上。陈毅接到消息后，淡然一笑：他要来就让他来吧。
我方将网撒出去一周以后还未有较大进展，便开始了主动出击。当年在汪伪特工总部工作时，刘全德有一位学生名叫史晓峰，对他曾有过救命之恩，所以刘和史的关系一直十分密切。在这种情况下，公安部找到了史晓峰的多年旧友高积云。
11月9日傍晚，高积云来到史晓峰的住处，被邀请上楼一聚，结果就在里边撞见了刘全德，这真是“得来全不费工夫”。刘全德看到高积云以后大吃一惊，十分狐疑，高积云则顺水推舟开始演戏。说着，三人便开始了酒局。
一杯又一杯下肚后，高积云丝毫没有露馅，刘全德的戒心放下很多，高装作快要不醒人事，吞下了半截烟，瞬间呕吐了一地。刘见此状，便让史晓峰先送高离开，自己再转移。高出了门拐到巷口，酒劲儿全醒了，连忙对前方巡逻的解放军战士说明了事情原委。
战士们跟着他重返史晓峰住处，装作自己喝得太多敲门，刘全德认为短时间内绝对不会出事，正在床上稍作休息，听到高积云的醉话还是开了门，结果一下就被擒获。经过突击审讯，我方顺手牵羊揪出了全部匪徒。
毛人凤这边突然之间收不到了刘全德的消息，才意识到，刺杀行动已经彻底破产。