冒充蔡里昆的马天明虽然破绽百出，但也一次次凭借自己的智慧化险为夷，还渐渐爱上了医院的外科医生，冰山美人白茱莉。富家千金白茱莉热爱医学，一心治病救人，对学术造诣高超的蔡里昆十分景仰，与他多次书信往来。
一开始她对充满了市井之气的马天明的身份心存怀疑，但是马天明身上的正义感，以及一次次无私无畏的帮助，让白茱莉对他的态度渐渐有所改观。真正的蔡里昆因为在船上枪战中受伤陷入昏迷，也被送进了衡山医院。
醒来后蔡里昆为了完成任务，决定利用马天明展开工作。他不清楚马天明的底细，不敢冒然表明自己的身份和目的，他告诉马天明自己来衡山医院是为了一笔资金。同时，马天明想要继续躲在衡山医院，也必须得到蔡里昆的帮助，所以决定和他达成合作。
但马天明由于常年为了生存混迹底层街头，沾染了很多坏习气，处处与蔡里昆作对，两个人的配合格格不入。蔡里昆深知取得那笔资金的使命重大，同时他也渐渐发现了马天明本质上心地善良、充满正义感，决定引导马天明成为一个真正的革命者。
衡山医院此时风云巨变，国民党特务机构的两个行动组都在监视着朱天德的治疗，潜伏的日本特务也盯上了这笔资金。另外，租界巡捕房，上海青帮，也为了各自的目的纷纷围绕衡山医院展开争斗。
马天明和蔡里昆处在多方力量角力的风口浪尖，处境十分危险。此时，马天明的弟弟天亮被租界警察抓获，接着又落入了追查游击队案件的中统特务手中。义弟阿力，则在租界里隐藏起来。
已经考上大学的弟弟被自己牵连，几乎送命，马天明非常内疚，决心救出弟弟。但中统特务要求马天明帮助获取资金，来换取弟弟的性命。马天明本来无法理解一名游击队员的使命，但在不断的斗争和共同经历了种种危难之后，渐渐被蔡里昆的大义和为人民牺牲的精神所感染。
此时的马天明已经从一个自私自利只求自保的小混混，发生了觉悟上的转变，他毅然拒绝了特务的威逼利诱。此时，突然发生了特殊疫情，真假蔡里昆被征召到仓库搭建的隔离区，协助治疗感染了病毒的病人。
为了早日研制出血清疫苗、防止疫情扩散荼毒百姓，蔡里昆为了大义毅然选择牺牲自己。马天明震惊之余，深受感动，决心替蔡里昆完成任务，拿回游击队的资金。在义弟阿力和众多正义之士的帮助上，马天明终于拿到那笔游击队经费，并安全送出。同时也洗清了自己的罪名，救回了弟弟天亮。最终，小混混马天明成长为堂堂正正的人，并且继续坚守在秘密战线上，因为他知道还有更多的人需要他的帮助，更伟大的事业等着他去完成。
