红色电波讲述了一个中共地下党员和一个国民党情报员之间长达7年的“无间道”故事。
　　许少清和刘永强是“三和无线电学校”同窗好友，分别服务于中共上海地下党和国民党军统局。他们各自表现出色，一次一次向组织提供了关键情报，为抗日战争的胜利立下功勋。
随着解放战争的来临，许和成了互不相识的对手。他们机智地化解了一次又一次针对自己的严厉审查，他们活了下来！终于有一天，他们怀疑对方是他们要为组织除掉的卧底。针锋相对，错综复杂，设下一个又一个陷阱，试图让对方出现。
　　辛晴是许少清的上线，也是他的爱人，可因为工作纪律的限制，他们始终向组织隐瞒着。为了挖出隐藏在内部的间谍，取得淮海战场的关键情报，辛晴违心地命令许少清和追求他的军统上司女儿章嘉雯结婚。但是辛晴却没想的，章嘉雯不久就怀孕了。
虽然刘永强潜伏在中国共产党的地下党中，他暗恋他的上司辛青，但最终为了防止自己的身份暴露，他设计杀死辛青。
　　上海胜利解放前夕，许少清和刘永强终于展开了殊死的较量。辛晴为了保护爱人、发出情报，牺牲了自己的生命。许少清斗智斗勇，战胜了刘永强，看到了新中国的曙光。
郭晓峰饰演的黄哲是一名信念坚定的共产党员。他带领我的地下党同事与敌特斗争多年。不幸因叛徒告密入狱，壮烈牺牲。