影片背景设定在上海解放初期，溃逃的国民党余部不甘心失败，特务头子毛人凤命令盘踞在舟山群岛的保密局特遣组执行暗杀陈毅市长的“波斯猫计划”，并特派特务胡铁雄潜入上海执行任务。 行动之初，与胡铁雄同行的另一名特务刚空降落地便被捕获。上海市公安局侦察队长鲁军听取其口供后，化装成特务“左臂猴”前往敌人联络站接头。接头时，一颗子弹突然从对面飞来，险些要了鲁军的命。鲁军自信并未暴露破绽，继续在原地等候。原来，向他打黑枪的正是胡铁雄——此人企图独吞头功。随后，胡铁雄获得情报，得知陈毅市长将出席美琪大戏院的时事报告会。然而，就在他准备行刺之际，却意外得知眼前的陈市长，竟是十几年前救过自己母亲的恩人“陈伯伯”。这让他不禁迟疑起来。 与此同时，陈毅市长在听取保卫处的汇报后，无所畏惧地照常参加华东大学的青年联欢会。胡铁雄的刺杀计划再次失败，被迫逃往郊区。在那里，他偶然在报纸上看到了母亲刊登的寻子启事，激动得泪眼朦胧。难以抑制思念之情的他偷偷回到母亲身边，柳妈妈喜出望外，高兴地要带儿子去见恩人陈市长。 然而，胡铁雄已是个冷酷无情的顽固分子，全然不念陈毅当年的救命之恩。他竟趁机在准备送给陈市长的食物中撒下毒药。不过，胡铁雄的反常举动引起了柳妈妈的怀疑。在母亲严厉的审问下，他虽供出实情，却对母亲的苦心劝导无动于衷，夺门而出。柳妈妈急忙将此事告知鲁军，鲁军迅速向陈毅市长汇报。陈毅市长下达指示：“抓到后，先带来见我。我不计较个人恩怨，只要他能放下屠刀，还让他立地成佛。” 胡铁雄决心孤注一掷，得知陈毅正带领军民在浦东抢险，他便不顾一切地驾驶摩托艇向江堤驶来。正当他举枪瞄准站在勘察船上的陈毅时，紧追其后的鲁军抢先开枪。胡铁雄慌不择路逃入芦苇荡，最终在我军民的严密堵截下低头就擒。 本片由长春电影制片厂摄制，荆杰执导，徐福昌、柳健、陈日舜、徐元奇等联袂出演，是一部扣人心弦的经典反特题材影片。