六十年代初期，正在中国被三年自然灾害折磨得千疮百孔时，又遭到了苏联的反目，危难时刻，朋友变成了敌人，伺机已久的国民党也隔海向大陆伸来了反攻的魔爪。此时的安在天，在苏联向破译大师安德罗学习破译密码技术。安在天惜别了相处四年的老师安德罗，奉命归国，一同归来的还有妻子小雨的骨灰。北京总部，铁院长(高明 饰)(高明 饰)已经成为总部的副部长，金鲁生(张海 饰)也随他调到总部工作，安在天本人也荣升为701的副院长。铁部长告诉安在天，目前台湾国民党的反攻趋势严峻，蒋介石正在大搞“光复大陆”的阴谋，同时启用了一套新的联络新密码——光复一号密码。将安在天紧急召回就是为了破解该密码，安在天顿感难担重任。情报处柳处长告诉安在天，光复一号密码的原身就是美国的“世纪之难”密码，出自于一个名叫斯金斯的苏联顶级密码师之手，安在天顿感不妙，因为斯金斯曾是安德罗的同学，他深知以701的实力，破解斯金斯的密码绝对不可能。安在天提出在数学界寻求援助，铁部长批准了。数研所孙书记接到了迎接安在天的指令，立刻在招待所恭候，几经周折终于和安在天碰面，将安在天安排在安全的301房间，袁处长为暗中保护安，住进了对门。孙书记按安在天的要求从数研所中选择了7个数学专家参加安在天的选拔考试。清晨，安在天在食堂，在一个漂亮女人大胆的凝视下，吃完了早餐。回招待所取试题时，那女人早已在院中恭候多时，此人就是黄依依(陈数 饰)(陈数 饰)。32岁的黄依依是留美归国的数学博士，但考试人选中并没有她，黄依依向安在天大胆地要求参加考试。选拔考试已经开始，黄依依在招待所的房间中向安在天争取考试资格。谈话中，黄依依偶然见到了考题，顿时一改常态，专注的样子令安在天对其产生了兴趣，决定给黄依依一个考试的机会。安在天向孙书记打听，得知黄依依曾是美国顶级破译家冯·诺伊曼的手下，在国内的数学界享有盛名，但由于生活作风问题，没有成为此次选拔的人选。