《我不是特工》围绕着失忆少女苏桃展开。苏桃在火车上醒来，发现自己失忆且身处危险之中。她意外卷入了一场惊心动魄的特工争斗。此时，中共地下党为获取日军细菌战情报，派高级特工段迎九接近苏桃。段迎九起初以为苏桃是日本特工，对她充满警惕。 在相处过程中，段迎九逐渐发现苏桃的单纯善良，两人在一次次生死考验中建立起信任。而国民党特工也在觊觎细菌战情报，与中共地下党和苏桃等人展开了激烈角逐。苏桃在不断探寻自己身份的同时，也凭借着勇敢和智慧，与段迎九等人一起粉碎了日军的阴谋，成功获取了关键情报。她也在这个过程中逐渐找回了自己的记忆，明白了自己的使命。