1916年生于莫斯科的季娜·彼得羅娃，本是天資聰穎的外語高材生，精通俄、英、法三國語言，畢業后深耕講臺。二戰烽火燃起，懷揣愛國熱忱的她因身材限制未能入伍，恰逢各國招募赴華抗日志愿人員，憑借出色的語言天賦，她毅然投身其中，成為蘇聯赴華志愿隊的一員。
經過兩個多月高強度特訓，季娜熟練掌握無線電通信、密碼解讀及基礎飛行知識，被派往四川成都雙流野戰機場，負責與各國作戰飛行員無線電聯絡。她甜美的聲音精準傳遞作戰指令，不僅保障了空中作戰的高效協同，更成為飛行員們的“心理慰藉”，英國飛行員親切稱她為“百靈鳥”，蘇聯空軍志愿飛行隊最高指揮官雷恰戈夫上校更是盛贊她的到來“堪比增加一個飛行中隊”。在警報與火藥味交織的機場，季娜用語言搭建起溝通橋梁，為緊張的戰事生活注入了難得的生機。

隨著戰事升級，四川盆地的閉塞阻礙情報搜集，雷恰戈夫上校看中季娜的語言優勢、應變能力與堅定信念，將她選中派往日軍占領的上海執行秘密情報任務。經過短期間諜特訓，季娜以“艾倫·蓓薇”為化名，偽裝成新加坡英裔中產家庭出身、赴滬深造的醫學專科學生，持英國護照潛入上海公共租界。在中國陸軍參謀部駐滬情報站協助下，她以教會醫學院學生身份為掩護，在租界內租下獨立住所，夜間通過隱藏電臺傳遞情報，蘇聯特工林克則以英國商人身份，借談情說愛為掩護與她協作。
1943年秋的上海公共租界，壓抑得讓人窒息。日本憲兵隊的裝甲車碾過濕滑柏油路，履帶摩擦聲不斷撕扯著人們緊繃的神經，霞飛路的梧桐葉腐爛氣息中，暗藏著致命危險——日軍憑借德國援助的無線電偵聽設備，已連續搗毀三處租界內的敵方電臺，每一次突襲都精準得令人脊背發涼。
季娜披著米白色羊毛披肩，坐在街角咖啡館踩點，桌上攤著醫學書籍，心思卻全在昨夜林克送來的情報上：日軍將從上海調運一批軍火至華中前線，需盡快聯絡軍火庫附近線人核實運輸時間與路線。約定碰面時間臨近，她敏銳發現兩名便衣男子在咖啡館外窺視，袖口隱約露出憲兵隊制式皮帶，心底警報瞬間拉響。

她強裝鎮定，借結賬詢問郵局位置的契機試探，隨后故意背離郵局方向快步離開，果然察覺身后有腳步聲尾隨。季娜拐進狹窄弄堂，眼看被便衣前后堵住，她先以英國公民身份據理力爭引居民注意，趁便衣動手之際突然反抗，卻因高跟鞋卡進石板縫陷入險境。危急時刻，林克安排的接應者騎自行車撞開追兵，用俄語示意她撤離，并開槍吸引注意力，季娜趁機坐上黃包車脫身，最終在國際飯店后門與林克會合。
林克告知真相：軍火庫線人暴露被捕，嚴刑拷打下只招出聯絡人常在霞飛路咖啡館碰面，卻未透露具體身份，還編造假信息拖延時間，最終壯烈犧牲，為他們爭取了撤離機會。面對未核實的軍火情報與暴露的碰面地點，林克給出新聯絡點——次日上午十點靜安寺附近茶館，同時提醒電臺方位已被憲兵隊鎖定，暫勿發報。

次日，季娜換上中式旗袍，盤起金發偽裝成中國小姐，按時赴約茶館。與新線人對上暗號剛要溝通，線人突然摔碎茶杯示警，日本憲兵隨即從后門沖入，為首軍官直接叫出她的化名，季娜才知陷入圈套。線人拼死反抗撲向軍官，高喊讓她逃跑，卻被憲兵開槍擊中。混亂中，林克破窗而入開槍掩護，拉著季娜沖向后門鉆進轎車，在槍林彈雨中成功突圍。
轎車最終停在租界邊緣的廢棄倉庫，林克告知已從犧牲線人處得知關鍵情報：日軍將于后天凌晨三點，用十輛卡車從楊樹浦軍火庫運軍火經外灘公路前往華中，上級要求立刻發報通知蘇聯空軍志愿隊半路攔截。盡管知曉電臺已被鎖定、發報風險極高，但為避免更多反法西斯戰士犧牲，季娜毅然同意當晚前往租界外廢棄工廠發報。
夜幕降臨，林克駕駛破舊三輪車帶季娜避開日軍檢查站，抵達破敗不堪的廢棄工廠。林克在外放哨，季娜快速架好電臺開始發報，滴滴答答的電波在寂靜廠房中穿梭。就在最后一組密碼即將發出時，廠房外槍聲驟起，林克負傷呼喊她撤離。季娜迅速收完電臺沖出廠房，看著為掩護她而死守陣地的林克，含淚轉身向樹林狂奔，樹枝劃破肌膚也不敢停歇——她知道，必須帶著情報活下去，這是林克用生命換來的希望。
天邊泛起魚肚白時，季娜終于抵達蘇聯駐上海領事館，交出電臺與情報后便體力不支倒下。幾天后，蘇聯空軍志愿隊依據情報，在華中公路成功攔截日軍軍火車隊，十輛卡車盡數炸毀，這批足以改變華中戰場局勢的軍火化為灰燼。

戰爭尚未落幕，危險仍在潛伏，但季娜的眼神愈發堅定。她帶著林克與無數犧牲戰士的信念，繼續在反法西斯戰場上堅守，而上海租界里這場驚心動魄的電波暗戰，成為她生命中刻骨銘心的記憶，見證著正義與勇氣在黑暗中綻放的光芒，直至光明驅散所有陰霾。