故事从1949年新中国成立之初开始。派出所所长肖大力（雷佳音 饰）在入城后，凭借直觉和高度警惕，锁定了辖区内一名看似普通的小学教员冯静波（胡歌 饰），怀疑他就是潜伏的特务“5182”。

为了查清真相，肖大力展现出惊人的执着，他甚至主动搬进冯静波居住的土唐刀胡同15号院，成为了对方的邻居。昔日的追查者与目标，从此开始了朝夕相处的生活。

两人的较量并非一朝一夕，而是从1949年一直延续到1988年，横跨了近半个世纪。这场追查牵动了两个家庭、两代人的命运。在岁月的起落和时代的变革中，两人从单纯的宿敌，逐渐演变成了一种相伴相斗、甚至互相影响的复杂关系。

不同于传统的硬核谍战片，电影更侧重于展现大时代下普通人的生活变迁和情感纠葛，既有波折与变故，也充满了温情的百姓人生。