张离告知陈山，自己已将信件转交给费正鹏，陈山推测费正鹏会立即逮捕周海潮，只要第二处内部一乱，他逃脱的机会就会增加。周海潮刚踏入第二处，费正鹏便将他押到关永山面前，并汇报了相关情况。周海潮竭力辩驳，强装镇定地要求关永山核查真相，表示愿意配合调查。关永山派人去核实信件真伪后，便接到汇报称江元宝已被找到。

原来前一晚，周海潮潜入江元宝家中，以其妻子为人质，逼迫江元宝交出手枪。江元宝哀求周海潮放过自己，周海潮却谎称要带他回第二处领赏，江元宝稍感安心，以为能就此脱身，不料周海潮杀害了江元宝夫妇，并将现场伪装成江元宝畏罪自杀，还伪造遗书让江元宝承担杀害李伯钧和肖正国的罪名。与此同时，上海的刘成也离奇失踪，导致死无对证，周海潮的嫌疑反而被洗清。

趁第二处人员大多外出，张离带领组织成员伪装成防疫所工作人员，以消毒牢房为名控制住看守，企图救出陈山。张离在门口放哨时，周海潮突然返回，对张离产生怀疑，与伪装人员擦肩而过后要求检查消毒桶——陈山正藏身其中。两人击晕周海潮，正欲撤离时被门口警卫拦截要求检查车厢，张离见无法蒙混过关，便驾车强行冲破闸口，带陈山逃离。

洪京军见情况不对，发现昏迷的周海潮，周海潮命他速去牢房查看。发现陈山逃脱后，第二处全员出动追捕。关永山得知后深感耻辱，此时肖正国的体检报告送达，显示其血型为A型，而陈山为B型，陈山的身份彻底暴露。关永山指责费正鹏失职，费正鹏辩称自己过于信任陈山，主动请缨带队抓捕余小晚以证清白。

陈山计划前往石板坡监狱寻找朱士龙获取重庆兵工厂分布图，张离已在监狱内安排接应。张离打算让陈山向日本人提交假分布图，为取信日本人，需制造重庆遭受重创的假象，这需要军统内部人员配合，张离认为费正鹏是最佳人选。为保障陈山顺利越狱，张离还托付副狱长四眼提供掩护。组织希望张离争取与陈山一同返回上海，潜入日本间谍机关。

费正鹏到宽仁医院找到余小晚，告知陈山冒充肖正国之事，要求她在受审时撇清关系，坚称自己始终被蒙蔽。周海潮亲自审讯余小晚，余小晚拒绝相信陈山是冒牌货，怀疑周海潮陷害陈山。周海潮苦心劝说，告知张离与陈山已双双逃离，余小晚深受欺骗，但余小晚始终不信周海潮所言。

陈山进入石板坡监狱，见朱士龙遭光头为首的犯人刁难，便出手相助，痛殴众人。狱警赶到后将朱士龙和陈山关进禁闭室。朱士龙识破陈山并非肖正国，知其为兵工厂分布图而来。陈山与四眼接头后，将朱士龙带出禁闭室。朱士龙早已将兵工厂分布图绘于背上，展示后要求陈山救他出狱，承诺告知图纸细节。

费正鹏要求先释放余小晚，认为若余小晚真是陈山同伙，获释后陈山必会前来寻找。费正鹏表示，若余小晚确系日本间谍帮凶，便是全民族之敌，亦是自己的敌人，绝不会姑息纵容。