Cô Châu kể về Cố Dị Trung (Tăng Thuấn Hy thủ vai), con trai của một gia đình ở Gia Tây, trở về nước sau khi tốt nghiệp ngành kiến trúc tại Đại học Pennsylvania. Khi cuộc kháng chiến nổ ra, mạng lưới tổ chức ngầm ở Gia Tây bị lộ diện. Bị Nhật Bản và phản động vu oan, Cố Dị Trung bị hiểu lầm là phản động trong Đảng và không thể tự chứng minh sự vô tội của mình.

Trong hoàn cảnh bế tắc, anh tình nguyện xâm nhập phe đối lập Nhật Bản và trải qua nhiều khó khăn để trở thành đặc vụ ngầm trong đội ngũ tình báo Đảng ở Gia Tây. Dưới áp lực lớn, Cố Dị Trung đấu trí với Trưởng đài Đặc vụ Gia Tây, Châu Tri Chí (Trương Tụng Văn thủ vai), và cố vấn quân đội Nhật Bản, Cận Đường Lợi Nam, nhằm tìm ra và loại bỏ kẻ phản bội thực sự trong Đảng. Anh liên tục thu thập tin tức bí mật cho Đảng, giải cứu nhiều đồng chí trong tình thế nguy hiểm và cung cấp sự hỗ trợ lớn cho phong trào cứu nước chống Nhật Bản của tổ chức ngầm Đảng ở Gia Tây.