《密战峨眉》的故事以抗日战争时期为背景。为防止国宝毁于战火，当局将近万箱文物转运至四川峨眉山。日军获悉其中一枚印玺内藏有千吨黄金宝图，便派遣间谍一路追踪，企图夺取宝藏作为军饷。中共特工叶钊（富大龙饰）奉命打入日谍内部，与县长千金沈婕（高洋饰）假扮夫妻，并携手爱国军人柳絮飞（姬晨牧饰）除掉日谍头目。
不久，华北派遣军又派出新的日谍头目重返峨眉，接手尚未完成的阴谋。1942年，日军计划轰炸蒋府官邸，以此打击抗战民众的信心。叶钊临危受命再次深入虎穴，暗中修改敌机航向坐标，最终使日军轰炸机撞山坠毁。1945年抗战胜利前夕，吴石将军（鲍国安饰）交给叶钊新的潜伏任务。叶钊与沈婕约定，待胜利之后正式结为夫妻，然而就在举国欢庆胜利之时，沈婕却得知了一个不幸的消息……
