赵运达前去日本宪兵队找李同了解城南小树林发生的情况，叶青也来百货店找赵运达，告诉他日本人在城南小树林找到了北京人头盖骨，商量如何阻止日军的进一步行动。赵运达刻意回避着方依琳的同时，方依琳对赵运达与李同和叶青的频繁接触也产生了怀疑。叶青独自找到李同，要他帮助尽快把头盖骨帮她弄到手，但李同认为这风险太大。叶青在情急之下以死相逼，让李同务必查找到北京人头盖骨的下落。藤田从东京请到了考古学家长谷川教授已经来到北平，让他对头盖骨的真伪进行鉴定。然而，太田却另有打算，他并不希望长谷川尽快接触到头盖骨使得藤田抢得头功，而是设法拖延鉴定的时间。太田又命令小野，如果头盖骨万一是真的，就让中村乔装成土匪埋伏在运送头盖骨的途中进行抢劫，然而中村他们在雪地中并未等到藤田人马的到来。当长谷川鉴定头盖骨后认定是毫无价值的假货。原来，这一切都是胡大山设计好的计谋，头盖骨也是胡大山造假的，胡大山一伙正在他的铲帮与兄弟庆祝自己的计划成功，听到这个消息的老三迅速把这一情况报告了叶青。假头盖骨的事情让藤田和太田大失颜面，气急败坏的太田发誓要铲除胡大山以解心头之恨。中村命令殷耀东要尽快查找到胡大山的下落，殷耀东开始布置人马大肆搜捕，并四处张贴对胡大山的通缉令。