一阵刺耳的电话铃声打破了林云飞的宁静，他被电话中副科长董智超急促的声音惊醒：“八所秦工程师在火车站丢失了重要科研项目的机密文件包，上级高度重视此事，请你立即赶到铁路公安局。”林云飞和侦察员曹阳驱车赶到铁路公安局，董智超向林云飞汇报说，公安已经破案，这只是一起普通的偷盗案件，让林云飞和公安一起处理后续事宜。林云飞在观看小偷的审问录像时，发现了一些漏洞，并立即向处长洪子城报告。洪处长有丰富的侦破经验，敏锐地意识到这可能是一起间谍案件，决定接手此案，并迅速采取行动。在对八所相关人员进行排查时，林云飞发现张铨有重大嫌疑，正准备对他进行询问时，张铨突然被杀。经过现场勘查和目击证人的询问，警方逮捕了三名嫌疑人，但他们的证词似乎合理，也没有杀害张铨的动机。此时，上级通知称，失窃情报可能会在48小时内通过卫星主动发射。时间一分一秒地过去，案件毫无进展。林云飞提出了一个大胆的想法……正当失窃情报即将主动发射的关键时刻，林云飞运用特殊的侦察手段，迫使代号为“无面人”的境外间谍分子低头认罪，外线侦察员也成功截获了失窃情报。正当大家庆祝成功时，传来了一个意想不到的消息：本市另一个重要的国家航天科研机构——动力所的重要科研计划已经泄露到境外……在案情分析会上，关厅长带来了一位年轻的女侦察员石慧，并宣布她为侦察科新科长，负责专案组的侦破工作。这让副科长林云飞和董智超感到很困惑。为了便于侦破此案，上级决定派林云飞以动力所办公室副主任的身份进入动力所，进行跟踪侦察。林云飞利用副主任的身份对动力所的重要部门、重点区域和重要人员进行了详细检查，但没有发现任何可疑情况。这时，石慧提出对整个动力所进行一次全面的安全检查，结果发现火箭燃料K1的样品少了，并且没有任何线索。林云飞对自己在动力所眼皮底下失去了K1样品感到非常自责，回忆起动力所的每一个细节，一个重要人物突然出现在他的眼前，林云飞提出了一个令人难以想象的大胆假设——可能是动力所工程师袁知方自己偷盗了样品。经过周密的侦察和分析，证实了林云飞的想法，袁知方为了儿子，不得不做出了危害国家的行动，背后有一个代号为“戴安娜”的境外间谍小组浮出水面。专案组果断行动，逮捕了间谍嫌疑人，并在机场截获了K1样品。在对样品进行检验时，发现K1样品少了一半……“戴安娜”背后肯定还有更危险的人物，这个人是破案的关键。随着侦察的深入，一个神秘女人出现在侦察员的视线中。这个人就是与林云飞有过来往的TTC公司董事长金梦。经查，金梦在国外参加了A国间谍组织，利用中国改革开放的机会，在本市成立了TTC公司，旨在窃取中国的高科技情报，这个TTC公司很可能是境外间谍组织设立的重要场所。而金梦对林云飞有“副省长”亲戚的特殊背景非常感兴趣，正邀请林云飞到TTC公司工作。针对这种情况，石慧建议派林云飞潜入TTC公司，近距离侦察。境外间谍组织指使金梦对林云飞进行了严格的考核，甚至安排刺杀石慧来测试林云飞。在石慧等侦察员的紧密配合下，林云飞一次又一次化解了危机，也逐渐赢得了金梦对自己的信任，只是负责组织安全的王跃龙对林云飞仍然不放心。就在林云飞在TTC公司顺利开展工作时，动力所的火箭燃料K2的配方又被窃取了……
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