科学工作者李化由于麻痹大意，在火车站把装有秘密图纸的公文包丢失。女侦察员石云接受了侦破此案的任务。不料，第二天老中医古仲儒和他的学生金大夫，把捡到的李化丢失的公文包交回失主，里面的钱和粮票虽然没有了，可图纸仍在包内。这时，石云的爱人、军区保卫干事陈亮反映，他奉命结识那个可疑的音乐工作者方丽，最近突然积极活动起来。不久，石云在一个偶然的情况下，在郊区的火车轨道上救了一名三轮车工人，此人原来就是她所要找的线索。石云根据三轮车工人提供的线索。经过侦察，证实某酒店厨师叶长谦就是犯案人。次日，当叶长谦与方丽在酒店门前接头时，古人出叶就是扔公文包的那人，当场扭送到公安局。经过审问，盗窃秘密图纸的谜揭开了。这时，石云的爱人陈亮反映方丽仍在积极活动。石云断定方丽背后一定有人指使，她对送公文包和揭发犯案人的古仲儒产生了怀疑。她根据李化的老战友陆文惠提供的关于古仲儒来家给她看病的情况，作了现场检验和研究，断定案件背后的操纵者就是古仲儒。于是，立即进行了周密布置。后，方丽称姐姐病危，要陈亮送她和一个老大夫去深圳。行至途中，古仲儒企图甩掉陈，到渔村寻访老关系，偷渡潜逃出境，而被事先埋伏在那里的石云等人逮捕。古仲儒企图乘黑夜毁掉证据，机警的石云从古扔掉的鞋子里搜出拍有秘密图纸的胶卷。
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