1939年，王牌特工涂作潮向党组织提出了一个令人头疼的问题，他想要一个老婆，但是必须要满足他两个要求：第一，最好女方能直接带个孩子过来，第二，有文化的我不喜欢，最好找个不识字的。
1903年，涂作潮出生在湖南长沙一个贫困的家庭，为了帮家里减轻压力，年纪轻轻的他便放弃了学业，开始学做木工，谁也想不到，这个手握刨子和锯子的木匠，日后会成为一名潜伏在敌人心脏的红色特工。
1920年，中国共产党领导的泥木大罢工，点燃了涂作潮心中的革命火种，他毅然加入了罢工队伍，并因此失去了工作，他决定改变自己的命运，于是来到了上海——这个既是冒险家的乐园，又是革命热情沸腾的熔炉，在上海，涂作潮正式加入了中国共产党，这也标志着他正式踏上了革命之路。
1925年的五卅事件，让他在监狱里吃了苦头，却也让他革命的心更坚决了，刑满释放后，党安排他去莫斯科深造，在那里，他遇到了周恩来和邓颖超夫妇，在周总理的安排下，他有机会学习无线电技术，这对涂作潮来说，绝对是个扭转命运的大好机会。
涂作潮因为只有一分钟记忆30个电码的能力，作为一名木匠来说，想要成为一名优秀的发报员面临着很大的挑战，于是他接受了老师的建议，开始研究无线电接收器的组装和修理，没想到啊，他在这行当里表现得特别有才华，他记忆力超群，看一遍就能快速学会复杂的维修步骤。
1930年，涂作潮完成了学业，回来后成了教人修电台和组装的大学教授，他冒充油漆工，在沪上的一家福利电器公司悄悄教书，他不小心遇到了个意外，差点儿让人识破他的真实身份，他聪明地装成来收油漆钱的工人，躲过了一劫。
此后，涂作潮受命前往苏区开展无线电通讯工作，直至1935年返回上海，与潘汉年共同恢复上海的地下电台，已届34岁却仍单身，邻居们对他颇多指摘，甚至有人臆测他是共产党，隔壁米店老板一句无心之言，却让涂作潮警醒起来。
他想了个挺特别的办法来保护自己，向他们要了个老婆，希望她是个文盲，还能有个娃，组织很快为他找到了合适的人选——张小梅，一个带着孩子的寡妇，在组织的安排下，两人迅速结婚。
涂作潮对张小梅和她的孩子视如己出，却始终无法向她坦白自己的真实身份，西安事变后，涂作潮接受了一项重要任务，将一封藏在钢笔里的密信交给潘汉年，再由潘汉年转交给被囚禁的张学良，这项任务最终失败了。
回到上海后，他继续重建地下电台的工作，并收李白为徒，将他培养成一名全能的无线电机务员，涂作潮悄悄把电台的功率从100瓦减到10瓦，这样别人就以为它只是个普通的业余电台了，他将房子租给了巡捕宋金朝一家，这样做的目的是为了低调行事，避免引起他人的注意。多年以后，宋金朝的儿子宋孟德依然对涂作潮印象深刻，并且坚信涂作潮曾经是军统的一员。
1942年，李白被捕，涂作潮不得不撤离，临走前，他终于跟妻子说了自己真正的名字和身份，他告诉她，如果自己回不来，就去找毛泽东，他原本打算献出生命，却没料到最后居然活着回来了，他和妻子分手后，还是默默地在幕后战线拼搏。
抗战胜利后，涂作潮回到了上海，他苦苦寻找李白，却得知他已经牺牲，新中国成立后，涂作潮便全身心投入到国家建设中去，他先后在中央无线电器材公司、黄河理工仪器厂、上海重工业二局等单位工作，为新中国的无线电事业和国防科技发展做出了重要贡献。
他保护和培养了一批技术人才，其中一些人后来成为了两弹一星元勋和中国科学院院士，他利用有限的资源和条件，成功仿制了苏联的辐射探测器，并研制出探空仪，还曾指出捷克提供的图纸错误，并通过实验验证了自己的判断。
涂作潮的儿子涂胜华，在父亲去世后，才逐渐了解到父亲的真实身份和传奇经历，他花了二十多年的时间，搜集整理父亲的生平事迹，并从俄罗斯的档案馆找到了与父亲相关的档案资料，这些资料，还原了涂作潮在苏联学习和工作的经历，也让后人更加全面地了解了这位隐秘英雄的传奇人生。
1985年，涂作潮去世，享年82岁，《人民日报》刊登讣告，称他为“老一辈无产阶级革命战士”，1980年，中央调查部的一场晚宴上，涂作潮终于得到了应有的肯定，中调部领导罗青长很尊敬地向他举杯，尊称他为“老大哥”和“前辈”，这位低调的英雄，终于赢得了应有的敬意和表彰。
