不料，專案組的抓捕行動暴露，蔣巖在同伙宋立的協助下機警逃脫，導致抓捕行動撲了個空。孫克勤(姚剛 飾)懊悔不已，而細心的武梅(劉佳 飾)卻通過蔣巖留在房間里的記事本發現了新的線索。　　蔣巖記事本空白頁上一個隱隱約約的數字“21”引起了武梅的注意。在海昌市21日將要舉行的重大活動中，武梅將目光鎖定在即將出海的“探索一號”工作船上，判斷它很可能就是間諜組織的目標。深海研究院鄭伯雄院長對此卻不以為然，孫克勤也暗示武梅不要過于武斷，應注重證據。但武梅堅信自己的判斷，當機立斷，在獲得上級的同意和支持后，臨時指派劉志軍(王策 飾)、龐劍(墨陽 飾)隨船出海，一場不期而遇的海上較量就此展開。　　一切正如武梅所料。原來，王維韜(王志文 飾)得知蔣巖已經暴露，臨時指派另一手下干將汪東頂替。汪東利用宋立偽造的登船證順利躲過盤查，登上了“探索一號”工作船。而宋立則獨自駕駛一艘游艇，遠遠跟隨著工作船，隨時為汪東提供遠程技術支持。　　汪東在宋立的配合下悄悄潛入“探索一號”實驗室，巧妙地安裝了竊密裝置，打算將“深海之瞳”的測試數據隨時轉發到不遠處的宋立手里。劉志軍與龐劍上船后，分別對可疑目標進行了排查，但一時沒有發現什么有價值的線索。而隨船女記者高曉白的出現，讓事情變得更加撲朔迷離。