Bí Mật Quốc Gia - Head Above Water xoay quanh Viện nghiên cứu và phát triển bí mật 301 đang tiến hành một thí nghiệm dưới nước tại thành phố Tam Đảo. Khi thông tin quan trọng liên tục bị rò rỉ, Cục công an Tam Đảo giao nhiệm vụ phá án trong vòng 60 ngày cho tổ chuyên án do Hồng Thiếu Thu (Cận Đông) và Diệp Hàm (Hàn Vũ Cần) dẫn đầu. Trong quá trình điều tra, họ đối mặt với nhiều thử thách bất ngờ và những mâu thuẫn cá nhân do khác biệt về tính cách và phương pháp làm việc. Qua những cuộc đấu tranh giữa tình cảm và lý trí, tổ chuyên án cuối cùng đã lật tẩy được bóng ma gián điệp, đồng thời củng cố sự tin tưởng lẫn nhau giữa hai nhân vật chính. Phim được chỉ đạo bởi các đạo diễn tài năng Hàn Bác Văn và Phan Cảnh Thừa, với sự góp mặt của dàn diễn viên nổi tiếng như Cận Đông, Hàn Vũ Cần, Phàn Dục Quân và Vương Tử Quyền.