医院派人送来了中毒哨兵的检测结果。白玲发现，美国开发的毒药与水管接头麻绳上的毒药完全相同。因此，郑朝阳得出结论，老黄涉嫌重大，决定再次审讯齐拉拉。齐拉拉试图逃跑，并当场被郝平川抓获。
老黄的毒品行动失败了，所以她不得不回来向国民党军事间谍尚春芝复活。尚春芝代号兰花。她知道老黄已经暴露了，所以她让他去黑森林转移武器。一旦发生事故，所有的武器都将被炸毁。郑朝阳当面解除了齐拉拉的嫌疑，但他仍然被锁起来掩盖人们的眼睛和耳朵。
郑朝阳和白玲假装是商人夫妻，想租老黄住的院子。房东敲了敲老黄的门。郑朝阳和白玲进去看房子。老黄很警觉，手总是插在口袋里。郑朝阳一眼就看到他拿着手枪，假装悄悄地走到老黄身边，欣赏他身后的“万马奔腾”画。白玲催促郑朝阳假装离开，趁他没有准备好制服老黄。白玲赶紧叫郝平川等人进来，郝平川从床下发现了一盒炸药，老黄看到大势已去，他吞下一颗毒药自杀而死。
郝平川从老黄的房间里找到了一个广播电台。郑朝阳发现没有烧过的纸条。白玲用苏联学到的技术，用火烤的方法恢复了纸条上的文字，上面写着黑森林。郑朝阳得知齐拉拉收集了许多旧地图和杂志，于是带着白玲和郝平川来到齐拉拉家，发现黑森林是保定的大虎沟，这是敌人的军火库。罗勇立即下令拆除大虎沟的军火库。士兵们迅雷不及掩耳地歼灭了隐藏在那里的特务。
秦赵迪赶到尚春芝汇报。尚春芝谎称今天是秦赵迪的生日。她亲自为她做了一碗长寿面，事先在脸上下毒。尚春芝把兰花戒指戴在秦赵迪手上，把她的军事特工证书放在秦赵迪身上。尚春芝收留了无家可归的秦赵迪，他已经想好了这一天。
士兵们很快发现了秦赵迪的尸体。郝平川调查了现场，认定死者是女间谍尚春芝，但白玲并不这么认为，因为现场没有战斗的痕迹。唯一能证明她身份的是尚春芝的特工证。白玲从死者手中的戒指和指甲上的污垢得出结论，死者不是尚春芝。郝平川不服气，与白玲争论。白玲当面指出，郝平川的办案程序不规范，没有手套。导致犯罪现场脚印混乱。郑朝阳试图为郝平川说情。罗勇同意了白玲的建议，决定将案件规范化提上议事日程，并要求他们将案件移交给当地同志继续调查。
1949年1月21日，傅作义率军起义，解放军正式进驻北京，国民党军队全面撤军。郑朝阳、白玲、郝平川、代数理等学生乘车前往北平任职。看到北平城就在眼前，学生们即将分开一些东西，每个人都不愿意分开。郑朝阳立即决定每年聚一次，定在他们向黄泥村报到的日子。学生们一个接一个地握手告别。尚春芝化身秦招迪，她租了一辆马车去北平，谎称要去二叔那里，向车把式询问北平的情况。
郑朝阳和郝平川来到北平市警察局办理交接手续。徐汉成主任带领所有警察到门口迎接他们，热情地欢迎他们进入办公室，向郑朝阳点头。郑朝阳当面透露，他是国民党保密局的专员。徐汉成一再辩护说，他被迫无助。郑朝阳让他把他所知道的一切都整理出来，徐汉成吓得逃跑了。郑朝阳打电话给警察三个儿子，三个儿子跪在地上求饶。
