1931年春天，中共中央在上海、广东大浦、哈尔滨等城市建立了红色交通站，交通站直属中央交通局。红色特工“烟缸”与“青瓷”一组人马试图在西欧建立一条地下新航线，建立秘密仓库，护送中共中央重要物资及护送地下党重要情报人员抵达目的地。“巴黎”临时红色交通站遭到叛徒出卖，“烟缸”贵婉牺牲，小组成员一一被设计清换。贵婉同父异母的弟弟资历平精心策划了一个复仇大计，设局引其兄贵翼入局，借贵翼之力破解谜团，真正的“叛谍”浮出水面，兄弟同心铲除叛徒，重建红色交通站。生死迷局一旦揭晓，石破天惊
《天衣无缝》改编自张勇的小说《贵婉日记》，本作也是继《一触即发》、《伪装者》后“谍战三部曲”的收官之作。故事背景和《伪装者》相同，时间线稍微提前。