邵小毛(周毅 飾)接到 吳敏(陶昕然 飾)的報案電話后告訴萬大齊(張志宏 飾)，兩人前往云南大學。萬大齊勘查現場后讓吳敏好好睡一覺就走了。吳敏不高興地回到地下室，耿光明向吳敏表明自己的身份。耿光明和錢厚海得知自己被國民黨騙去研究化學武器之后，就悄悄地偷出了化學武器，并一直在研究銷毀它們的方法。徐三德行動失敗， 湯伯凡(姚安濂 飾)決定親自去云南大學。

曹政(馮遠征 飾)梁志強(王歡 飾)來找吳敏，發覺有些異樣。耿光明在吳敏的幫助下，終于成功找到銷毀化學武器的方法。梁志強突然闖入實驗室，曹政趁機觀察，推斷耿光明一直在云南大學的化學實驗室。曹政找杜旭原匯報情況，認為幾起案件都和湯伯凡及化學武器有關，杜旭原對于曹政要進云南大學的申請需要向上級請示。認為兵貴神速的曹政安排治安處的同志們嚴密控制云南大學，務必找到耿光明。

湯伯凡避開治安處的視線進入云南大學，并用馬臉引開了他們。吳敏喬裝成耿光明的樣子出門，萬大齊尾隨。甩掉了萬大齊的吳敏卻被賴廣仁抓住，幸好萬大齊及時趕到，賴廣仁逃走。湯伯凡在吳敏的照片前駐足許久，喃喃自語。曹政發現湯伯凡，緊緊追尋，兩人在實驗室對峙。湯伯凡承認自己到昆明是來找化學武器的，還挑釁曹政打賭，看最后誰能拿到這批化學武器。回到云安旅社，湯伯凡手中拿著吳敏的照片陷入回憶。