馬云飛與高寒婚禮當天，五號特工組老友老于突然造訪，請求眾人再度出山追查盜竊美國核武器資料的雙料間諜吉川猛夫。高寒毅然放棄婚禮，與歐陽劍平、李智博趕赴云南執行任務，馬云飛與何堅被迫重出江湖。這支由語言專家歐陽劍平、爆破專家李智博、特工馬云飛、密碼專家高寒及"神偷"何堅組成的五人小組，在云南遭遇吉川猛夫同伙陷害被捕，集體越獄后既要躲避美軍追捕，又需完成揪出美軍叛徒、奪回核資料的任務。任務期間，日本派出酒井朝香——其姐酒井美惠子的毒辣繼任者，與五號特工組展開殊死較量。在追查生化病毒泄露事件中，高寒遭病毒攜帶者橋本綁架并被注射病毒，眾人深入滇緬邊境解救時發現其為獲取血清甘冒生命危險。后續任務中，小組受命尋找閻錫山私藏軍火庫建造者李陽下落，通過策反日軍司令風間義博獲取情報，并成功挫敗日方刺殺飛虎隊陳納德將軍的陰謀。最終行動中，冒充隨行記者崔媛媛的酒井朝香暴露身份，在點燃日軍轟炸信號前被趕來的歐陽劍平阻止，五號特工組完成使命后再度分離。高寒因注射病毒留下后遺癥，與馬云飛情感出現裂痕，最終分道揚鑣。