陸城中學的教師于守業深愛著合盛戲班頭牌周小蓮，陸城警備司令部司令朱化承假意請周小蓮去他住處唱堂會，逼她服從自己的淫威。周小蓮誓死不從，于守業趕來搭救，氣急敗壞的朱化承把他們捆在大樹上準備殺死，幸得地下黨設計救出。陸城解放前夕，為了能和周小蓮在一起，本來可以在保密局陸城站站長、哥哥于守仁的安排下去臺灣的于守業，毅然代替于守仁成為潛伏特務，代號037。當他去會見小蓮時，卻得知小蓮被撤出陸城的警備司令部司令朱化承掠去，垂涎已久的朱化承在巴公山強奸了周小蓮并使之懷孕。解放軍攻下巴公山，朱化承逃跑，周小蓮回到了戲班，覺得自己身子被玷污，拒絕和于守業交往。于守業不嫌棄周小蓮，甚至當周小蓮生下朱化承的孩子之后，于守業依然瞞過所有的人，把這個孩子認作嫡出，取名連生。不過，陸城潛伏組織布置給他的任務似乎都不順利，派他配合炸毀自來水廠，他聽了周小蓮的話悄悄告了密，使潛伏特務的破壞計劃失敗;指令他暗殺松年堂地下黨員賀松年，他竟然被監視松年堂的特務幾句話嚇了回去;解放后秘派他燒毀給志愿軍趕制的過冬棉衣，引燃炸藥的香火卻不知被誰澆滅……雖然一項任務都沒有完成，于守業卻很坦然，因為此時他已經對共產黨的政策深深理解，他很慶幸自己沒有破壞解放后陸城蒸蒸日上的建設和人民的幸福安樂，慶幸他和周小蓮終于美滿結合，他希望能有朝一日結束特務生涯，跟周小蓮安靜地生活。電視劇特務037劇照　　曾經被于守業和周小蓮無意中掩護過的地下黨員李大腳對于守業很是欽佩，當她得知周小蓮和她的干娘周圣衣居無定處，慷慨把他們接到自己家院子里共同生活。此時李大腳也為遠在朝鮮戰場上的丈夫馬國輝生下了一個女兒，取名馬文雯。當她得知馬國輝犧牲的消息，她很堅強，默默帶著文雯過日子，并且要求不再享受烈屬的特殊待遇，到副食店重操舊業，揮刀賣肉，還積極參加民兵訓練和巡邏。淳樸大方的李大腳處處風風火火，因為對于守業的信任，陰差陽錯地幾次放過了于守業的特務活動，還在潛伏特務準備燒毀糧庫的時候擊斃特務聶登奎，救下了差點喪命的于守業。已經宣布潛伏活動長期休眠的特務03突然接受臺灣方面指令，迫不及待地配合光復大業開始喚醒潛伏，要求于守業全城張貼反動標語，但是一夜風雨，全城標語被沖掉;03再次部署燒毀省里撥給陸城的救命糧食，憂慮因此會餓死無數老百姓的于守業于心不忍，偷偷寫信給糧庫，潛伏特務的計劃再次被早有防范的公安局和民兵摧毀，陸城特務組織因之幾近全軍覆沒。接連失敗，導致很長時間潛伏特務組織沒有動靜，于守業以為從此可以高枕無憂，但是，他接連遇到了三個意外：一，朱化承突然出現，到處尋找周小蓮和他的兒子，并終于找到于守業的家，放下一個藏有幾十根金條的木箱，說是留給連生的;二，陸城中學校長常年對于守業進行政治教育，退休后不知所終。當于守業和同是特務的梅姐都在追尋誰是03的時候，劉習文突然以03面目出現，以揭發于守業是潛伏特務為由脅迫周小蓮加入特務組織，周小蓮認出他就是道貌岸然的劉習文。三，文化大革命開始了，曾經也追求過周小蓮的佟書琪為了私利揭發周小蓮是朱化承的小老婆，生下狗崽子連生就是他親眼看見的。這三個意外讓于守業和周小蓮徹底陷入困境，為了擺脫這種困境，更是害怕查出來更遭罪，他們倆把所有金條全部扔進河里。在執行劉習文趁文化大革命混亂之際，制造劇場爆炸的指令時，于守業故意制造假象，又一次破壞了行動。劉習文惱怒地準備殺掉于守業，卻被周小蓮踢掉手槍，于守業掏出哥哥留給他的手槍擊斃了劉習文。而佟書琪的揭發讓周小蓮受到京劇團造反派的批判，于連生也因此被清除出紅衛兵隊伍。盛怒之下于連生和父母決裂，獨自去了鄉下。

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