40年代末，研究现代武器的科学家任珩教授从美国秘密出走。 国民党保密局站长或者说锦中派代号“白蝴蝶”的女杀手白雪前去劫持，吴锦中告诉白雪，任教授的侄女中共保卫局的特工任玉兰，清华大学学生任玉竹将失去湛江迎接她们伯父，白雪冒充任玉竹将教授骗上了北上的列车. 途中，教授打开窗车窗，不料被两黑衣人劫持，白雪击毙一人，发现长发女匪，另一女匪将教授押住一座小岛，岛上飘扬着“圣母军”的黑旗，白雪上岛带教授逃出，众匪在后追赶，慌忙中白雪误带教授上了日本海盗船，得知教授被劫，任玉兰与朝鲜青年金永乐率人追至黑龙会若巢，击毙匪首龟明，白雪趁乱，又将教授带走，并把其关入国民党保密局一处秘密据点--悦来客栈，金永乐与行玉兰商量营救教授，向黑旗圣母军的金鹰追踪而来，双方在教堂展开争斗，混战中发现金鹰竟原来是任玉竹！姐妹联手营救教授，局为而来的女匪首则决定与白雪妥协，合击金永乐，女匪首武功怪异，关键时刻，教授出手，将众匪制服，原来这个教授竟是金永乐的武师朴禹，真教授安全抵京，白雪绝望而自杀。