第37集剧情围绕两条主线展开。老路和林少白加紧调查伯劳的炭疽人体试验,通过审讯刘贵珩试图找到试验基地位置。另一边,徐巍意外收到妻子赵兰的求救信,得知孩子病重,不顾一切冒险前去寻妻救子。
徐巍发现赵兰来信后情绪激动,恳求伯劳允许送药被拒。他绑住李旭问出地址,连夜救出妻儿送医,孩子及时获救。但徐巍身份暴露,被迫匆匆离开。林少白随后赶到医院,劝说赵兰协助争取徐巍配合公安行动。
徐巍返回向伯劳请罪,伯劳表面宽恕却暗中命李旭追踪赵兰。不久孩子再次高烧,赵兰带孩子复诊时落入特务陷阱。小满和虎子为保护母子与特务激烈交火,虎子为护婴儿身中三枪牺牲,赵兰也中弹受伤。老路痛失亲如兄弟的战友,悲愤不已。
林少白在街上发现可疑招工信息,怀疑伯劳以招工名义诱捕试验对象,不顾劝阻潜入调查,被徐巍发现。徐巍从少白处得知赵兰遇袭真相,内心动摇。伯劳为安抚徐巍,画饼许诺称成功后送他们全家离开。与此同时,少白留下入党申请书,毅然继续深入虎穴。