终于，吴春艳接到了上级命令，刺杀罪恶累累的范文轩。按照上级通知，协助她的人竟然是胖子，赵世杰和李芬芳，而此时的李芬芳已是赵世杰的未婚妻。赵世杰终于明白了吴原来一直在忍辱负重，深入敌后进行着最艰苦的斗争。他想要回到她的身边，却被吴春艳坚决拒绝。而李芬芳却因此而和吴春艳发生误会。其时范文轩有离沪赴重庆任职的机会范文轩却因种种原因没有离开。吴春艳决定实施刺范行动。
刺杀历经数次风险，都被老奸巨猾的范文轩识破。在最后一次行动中，吴春艳引出范文轩，李芬芳和胖子却在伏击中牺牲了，赵世杰被活捉后叛变。知道真相后的范文轩忍无可忍，要让手下除掉吴春艳的时候，因范得罪了日本人，却被宪兵分队长涩谷准尉在寓所内毒杀。不久，日本兵败，梅机关的木村少佐来和吴春艳话别，送给她一袭从日本国带来的日式旗袍。当吴春艳在收音机里收听日军小分队和梅机关部分人员集体剖腹自杀的新闻时，知道木村必已死。
抗战胜利，吴春艳为自己倒酒庆祝，认为所有的委屈都可以化解了，认为终于能去延安和王炳南团聚了。王炳南却从延安回到了上海，因为内战即将爆发，他领受了新的任务。此时的吴春艳已经是众人眼中的汉奸，宋方春转达了组织上给吴春艳的又一务之后，在执行锄奸任务，杀赵世杰的时候，自己也壮烈牺牲。组织上只知有一个代号叫“旗袍”的女人，可老宋牺牲，吴春艳的身份又该由谁来确定?她以自己的坚强与执着，忍辱负重地努力去完成这个不可能的任务。此时王炳南却给了她一封绝交信。任务仍在继续，最后，吴春艳凭着一己之力斗智半勇，在除掉已从汪伪投靠中统的刘不群，同时为了掩护刚刚新婚的王炳南时牺牲。在她的贴身处，珍藏着王炳南送的旗袍盘扣。她留下的最后财物，仅为一袭袭华丽而孤独的旗袍。用她如花生命的华丽谢幕，向党交出了最后一份答卷，奏成一曲献身新中国解放大业的凄凉旷美的绝唱。