電視劇《特工任務》主要講述了境外情報組織「夜霧」開發了一款名叫「特工任務」的游戲，游戲玩家在未知情況下就已經開展間諜活動。

高天陽（韓庚飾）的表弟黃子誠（魏大勛飾）也在玩這款游戲還被「夜霧」盯上了。

黃子誠與姚瑤（李一桐 飾）搭檔完成線下任務，在完成任務的過程中黃子誠發現這個游戲并沒有那麼簡單，後來成為國安的線人。

高天陽與潛伏在特工游戲中的情報人員吳熙（周放 飾）互相配合，想要破獲間諜組織的秘密。眾人攜手一起粉碎間諜組織的陰謀。

高天陽他們抓捕了一個間諜，從他那里得到了一份涉密文件，國安局解密以后發現與黃天明研究所的一個項目有關。

通過對研究所的調查他們發現了于瀟月偷拿標本，在對標本的跟蹤調查過程中，高天陽他們發現黃子誠也被卷入其中，還發現了韓杰這一條運輸線。

在對于瀟月的調查過程中，高天陽他們懷疑上了她的男朋友石磊，此后他們一直監視著石磊，果然發現了異常。

在竊取馮教授研究資料的過程中，石磊的「教授」身份被發現。他想用竊取到的資料擺脫「夜霧」的控制，想要從他們那里敲上一筆錢。

可石磊終究是沒有斗過張老闆他們，張老闆從一開始就沒有想著交易，他們在給石磊的密碼箱動了手腳，讓石磊中了毒。幸好國安的人趕到才救下了他，從他那里得知張老闆就在津海，但他也沒有見過張老闆的真面目。

高天陽他們監視韓杰，發現了小月度假酒店信號塔上對準軍事基地的攝像頭。

為了不讓韓杰將視訊運送出去，國安扣住了他的那批貨，他們必將換個渠道將東西運出，說不定還有可能引出張老闆。

「夜霧」發現B13樣本有問題，又結合韓杰此次貨物被海關扣住，他們發現韓杰已經暴露被國安盯上了。

韓杰知道的事情太多了，張老闆派人將他救出了國安的視線，好在吳熙攔住了視訊文件，自己也受了傷。

「夜霧」知道國安不會善罷甘休，肯定會嚴密布控，韓杰逃不掉。為了不讓他落到國安手上，張老闆讓陳婷帶著毒酒去找韓杰，將他解決掉。

陳婷對韓杰有情，但在個人利益面前，為了自保，陳婷也可以舍棄韓杰。韓杰始終都在為陳婷著想，陳婷這才不忍讓他喝下毒酒。

高天陽再查了一遍韓杰的合作伙伴，查到了云逸集團，也根據線索找到了韓杰所在的游艇。

韓杰為了引開高天陽讓陳婷離開發動游艇，他自知跑不掉，喝下了陳婷拿來的毒酒。

但線索已經查到云逸集團了，陳婷怕也是藏不住了，但陳婷與方陸有聯系，而方陸又是副市長方永平的兒子，這后面的關系，細思極恐。

小月度假酒店的信號塔是違建，他們是怎麼拿到審批的，這后面還有多少人參與其中。

小月度假酒店的趙軍已經幾天都沒有出現在酒店了，他知道多少？會不會是一個突破口？

石磊、韓杰一旦暴露對「夜霧」沒有利用價值就會被毫不猶豫的舍棄掉。趙軍能否在被「夜霧」滅口之前被高天陽他們找到？