1942年5月的一個晚上，在上海日特機關任特務一課課長的南造雲子單獨駕車外出，她要到霞飛路上的百樂門咖啡廳去會見一位重要的線人。她剛出現在附近，就被秘密監視叛徒的軍統特務發現了，知道跟叛徒接頭的竟然是名嘈一時的南造雲子，隨即決定實施暗殺計劃。南造雲子穿一身中式旗袍，戴一副大號墨鏡，看看周圍沒有什麼可疑跡象，便推開車門下了車，將車鑰匙交給門童之後，就向咖啡廳的旋轉門走去。
“南造雲子!”有人輕輕喊了一聲。南造雲子下意識地回了一下頭，但立刻感覺到上當了，就迅速向旋轉門衝去。但已經來不及了，只聽得“叭、叭、叭”幾聲槍響，南造雲子應聲倒地，子彈全部擊中身體的要害部位，33歲的日本王牌女諜頓時魂飛魄散。京滬兩地日軍特務首腦高價懸賞捉拿暗殺組織者，但日本人不知道爲首的正是軍統局上海行動總隊的隊長毛森。
毛森與戴笠的助手毛人鳳以叔侄相稱（沒有血緣關係），並與毛人鳳、毛萬里合稱爲軍統三毛。後來毛森屬下的陳紀廉行動小組失了手。陳紀廉被捕，他供出了兩個交通員的名字，其中內交通周覲光經受不住日軍的酷刑，供出了毛森。當毛森有所察覺時爲時已晚，他第二次被捕（第一次留有案底）。
“汪僞76號”很快查明，在39年1月毛森曾在杭州大井巷二號的寓所，被日本憲兵與僞軍逮捕。原因是軍統曾派一名叫趙懿義的工作人員到杭州工作，這人的父親在杭州鳳山門外開了一個打鐵店。這本是極好的掩護，但這人20來歲，少不經事，常信口開河，暴露了身份。日本憲兵把他抓去後，一頓毒打，他便招供了是重慶來的抗日分子，還誘捕了與他直接聯絡的總交通員，這人是愛國的熱血青年，矢口否認並痛罵日寇漢奸，日寇無計可施把他斬首示衆。
毛森落於敵手，也由趙懿義告密。但此人對毛森情況知道不多(真實姓名都不知)，加上毛森平日佈置嚴密，未牽連任何人，也無證據被搜去。敵人用盡各種酷刑，毛森不招，堅持說自己是個安分的商人。後來外面開始營救活動。杭州商界頗有地位的朱文友（也是毛森部屬），發動數十家大商店聯名要求保釋。毛森還有一位部屬，與駐杭州的僞軍第一軍軍長徐樸誠的第四夫人有關係，通過她打通僞軍關節。重慶方面也派人進行活動。三管齊下，因查無實據，毛森才得以逃脫。
這次隨着毛森被捕，上海行動總隊一時羣龍無首。隨即停止了破壞活動，但組織沒有癱瘓。毛妻胡德珍是行動總隊的上校***，掌據着全盤工作。電臺沒有破壞，仍然與重慶有聯繫。一切工作照常進行，只是因投鼠忌器，暗殺、爆炸停止了。
日本人察覺出毛森這個人肯定和軍統有着千絲萬縷的聯繫，而且絕不是一般的小魚小蝦，一時高興萬分，盛筵慶賀。敵人想軟化他，把他囚禁在狄思威路憲佐部隊。數十名憲佐，日夜分班看守着。憲佐中有些是中國人，毛森找機會用民族大義來激勵他們，同時又用黃金收買。居然有了一條與外間聯繫的通道。
毛人鳳爲了營救自己的嫡系，給他傳遞了一些機密。就在敵人按耐不住要動大刑的時候，毛森突然要求面見日本憲兵隊的長官。日憲兵司令木下榮市少將親自到審訊室見他，毛森自稱是“水蜘蛛”小組成員，請木下少將去核查。特高課長五島茂中佐一查才知道是趙繼統任職上海憲兵隊特高課時組建的潛伏在軍統內部的諜報小組，而且“水蜘蛛”是忍者的一種渡水工具，不知情的中國人是不會起這個代號的。
不過按照記錄，趙繼統的身份被中統的一個小人物曝光之後，軍統的“水蜘蛛”小組和中共的“坪錐”（忍者用於在木板牆上開孔窺視的U形的刀刃）小組聯合制造了“皖南事件”後，幾乎都損失殆盡了，這個到底是真的還是假的呢？木下少將給趙繼統發函詢問，收到通知的趙繼統給他發回了一組識別暗號，結果毛森準確無誤的對上了暗號，終於證實了自己的“身份”。
不過趙繼統對毛人鳳這種先斬後奏的做事方式十分不滿，因此告訴木下少將將毛森轉移到一個看守不太嚴密的監獄去，讓他自己想辦法聯絡軍統營救或者自己越獄，不得提供任何幫助！
木下少將和五島中佐還對這位前輩的手段表示欽佩，只有無懈可擊的逃脫才經得起事後的查驗、甄別。受到“關照”的毛森，有很大的自由度，身陷囹圄之中竟還執行與指揮戴笠交下的一項除奸命令。
軍統東南局的電訊督察李開峰(化名餘玠)，是善解密碼的電訊專家。此人向汪僞"76號"特工總部投降，成爲軍統的心腹大患。戴笠非常焦急，下令上海行動總隊，務必除掉此人，懸賞20萬元。毛森在獄中設計了除奸方案，交胡德珍執行。不久，投敵的原軍統上海首腦陳恭澍的警衛員劉全德被策反，在1943年的大年夜，李開峰從杭州至上海，隨同一羣漢奸給陳恭澍辭歲拜年。這天，他們吃酒賭博，狂歡直至深夜。劉全德便假獻殷勤，於1944年正月初一凌晨，用陳恭澎的小汽車送李開峰迴住處去。車至富民路長樂路口，劉全德偷偷拔出手槍，向李開峰連發兩槍，打死了李開峰，然後飛身下車，迅即潛逃，後來至浙江省江山縣峽口，暫住在他丈母孃家裡，並從戴笠那裡領得10萬元獎賞。
李開峰一死，汪僞特工首腦李士羣查出是毛森主謀，向日本人告狀。日本人以爲監守中的毛森，無從行動，顯然是李士羣捏造。李士羣恨之入骨，企圖暗殺毛森。
後來日本在太平洋戰場頻頻失利，急需國民黨內部情報，於是授意看管毛森的有日憲兵曹長淺野隆佐和中國人憲佐邢俊才收受毛森賄賂，於1944年元旦，乘淺野隆佐不在場（故意安排），毛森在邢俊才幫助下，又在外面的接應下，離開上海到達浙西后方。