電視劇《特工任務》主要講述了境外情報組織「夜霧」開發了一款名叫「特工任務」的游戲，游戲玩家在未知情況下就已經開展間諜活動。

高天陽（韓庚飾）的表弟黃子誠（魏大勛飾）也在玩這款游戲還被「夜霧」盯上了。

黃子誠與姚瑤（李一桐 飾）搭檔完成線下任務，在完成任務的過程中黃子誠發現這個游戲并沒有那麼簡單，後來成為國安的線人。

高天陽與潛伏在特工游戲中的情報人員吳熙（周放 飾）互相配合，想要破獲間諜組織的秘密。眾人攜手一起粉碎間諜組織的陰謀。

高天陽他們抓捕了一個間諜，從他那里得到了一份涉密文件，國安局解密以后發現與黃天明研究所的一個項目有關。

通過對研究所的調查他們發現了于瀟月偷拿標本，在對標本的跟蹤調查過程中，高天陽他們發現黃子誠也被卷入其中，還發現了韓杰這一條運輸線。

在對于瀟月的調查過程中，高天陽他們懷疑上了她的男朋友石磊，此后他們一直監視著石磊，果然發現了異常。

在竊取馮教授研究資料的過程中，石磊的「教授」身份被發現。他想用竊取到的資料擺脫「夜霧」的控制，想要從他們那里敲上一筆錢。

可石磊終究是沒有斗過張老闆他們，張老闆從一開始就沒有想著交易，他們在給石磊的密碼箱動了手腳，讓石磊中了毒。

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