在民國動蕩時期，麗都舞女小蝴蝶（孔肖吟飾）真實身份是劫富濟貧的飛賊，歸國護士沈清韻（吳哲晗飾）則暗中執行情報任務。這對兒時結拜姐妹因戰亂失散多年，重逢后各自隱瞞身份周旋。小蝴蝶為營救革命志士潛入權貴宅邸，意外發現沈清韻與軍統特務接頭的可疑行蹤。隨著日軍情報網滲透租界，兩人執行的任務頻頻產生交集：小蝴蝶的盜竊目標接連被神秘勢力搶先得手，沈清韻保護的關鍵證人卻在交接時遭暗殺。調查過程中，她們從旗袍暗袋發現相同編號的金蝴蝶發卡——正是童年分離時約定信物。最終在法租界碼頭火并中，雙方身份真相揭曉：沈清韻臥底行動早被軍統滲透，小蝴蝶盜取的機密文件實為揭露日本間諜網的重要證據。兩姐妹聯手將日軍特務頭目引至渡輪，在爆炸火光中完成了對彼此身份的救贖。