1933年，国名党对苏区红军展开第五次围剿。这天共军特别行动小队队长陈子萱按照约定到酒楼与代号老枪的共军高级特工见面。陈子萱提前到了酒楼。不多时，共军高级特工陈松涛便坐车赶来。陪同保护他的是广州富商之子进步青年戴向韬。由于陈松涛原为国军参谋长，在军火方面是个专家，蒋介石派他去德国拿ZB-26捷克机枪的图纸，但陈松涛拿到图纸后却叛逃共军。国军恼羞成怒扬言要活捉陈松涛。
陈松涛独自上了酒楼约定房间见接头人，可见到接头人陈松涛和陈子萱都不约而同地愣住了。虽然两人接头暗号和暗语都对上了，可陈子萱始终不相信陈松涛就是老枪。她警惕而充满敌意地警告陈松涛，称看在父女一场，她不会向他动手。陈松涛急于解释，谁知国军尾随而来的特务们包围了他们。陈松涛哥陈子萱急忙反击，陈松涛护着陈子萱撤离。楼下的戴向韬听到枪声，急忙接应他们，然后掩护他们顺利撤离。
特别行动小队带着陈松涛准备去定南和主力部队会和，国军得知消息全力以赴实施抓捕。所幸陈子萱等人及时遇到接应部队顺利撤离。
此时定南根据地战火纷飞硝烟弥漫。可因为国军装备优良军火充足，共军节节败退，无奈上级指示他们撤出根据地。但由于陈子萱的小分队不知情，他们正带着图纸往根据地赶来。根据地只得决定留莫团长带一部分人等小分队。
戴向韬和伙计瘦猴化妆成国军进城购买电台上损坏的电子管。因为没有电台他们就和根据地失去联系。但因为瘦猴衣不合体被人识别以致行迹败露，小分队不得不按原计划继续往根据地行进。
但此时洞悉小分队行动计划的国军已经四处设下关卡，他们布下天罗地网抓捕小分队。一向机灵足智多谋的戴向韬准备险中取胜。他和小分队一干人等全部化装成国军，而陈松涛和陈子萱假扮被抓获的共军被五花大绑。戴向韬原计划假装成押送共军的国军混过关卡，哪知关卡守卫军军官为了邀功扣下陈松涛和陈子萱。戴向韬怕身份败露，只好带着小分队其他人暂时离开关卡到前方等陈子萱父女汇合。
陈松涛和陈子萱被关进哨卡库房。他们轻松解开戴向韬绑在身上的绳索正准备找机会逃离。谁知哨卡国军队长正过来库房查看，陈子萱父女俩随机应变挟持了哨卡队长，并要到一辆军车离开。哪知哨卡士兵暗中在军车油箱做了手脚，陈子萱父女没逃出多远就再次被抓了回来。
戴向韬等人焦急万分地等在前面，可陈子萱父女久久没有赶来汇合。小分队副队长杨建邦猜测情况有变，他们决定再次回哨卡营救陈子萱。在哨卡处他们行动暴露与国军展开激烈枪战，因寡不敌众小分队情况十分危急。就在此千钧一发之际，陈子萱父女竟然开车一辆军车疾驰而来，带领小分队杀出重围。
原来此处关卡的守卫军是周岳廷的部下，而国军副旅长邱祖荣却不愿周岳廷独享抓获陈子萱的功劳，所以他故意释放了陈子萱父女。但他已经安排下周密计划，他要亲自抓捕陈子萱。不久国军安排特务连连长化名孙富贵混入小分队拿到图纸。
小分队撤离时意外遇到被国军追杀的孙富贵，小分队救下孙富贵。孙富贵被救后装出心情沉痛地样子告诉陈子萱等人，根据地沦陷了，自己和莫团长等人专门留下来接应小分队，可莫团长等人也牺牲了。他是唯一幸存下来的，他的任务就是接应到小分队然后护送他们和大部队汇合。陈子萱非常感激毫不生疑地接纳了孙富贵。
陈子萱带着小分队赶到定远，可看到的是满目疮痍，众人唏嘘感慨。小分队在定远立足未稳时，周岳廷便派定远附近的国军守军庞守义带兵剿灭小分队。
庞守义的队伍本就是一帮乌合之众，加上陈子萱指挥得当，很快便顺利撤离。小分队在战斗中救下一名协助他们作战的戴眼镜男子。
小分队逃离到安全地带后，经陈子萱询问，原来戴眼镜的男子竟然是上级从上海请来的军火工程师穆亦言。穆亦言按照约定前来和陈子萱的小分队在定远汇合，谁知根据地被毁，幸好遇到陈子萱。
周岳廷带人赶到定远后见庞守义办事不力让小分队逃走，他恼怒地处决了庞守义。此时庞守义的副官宗达志在暗处看到此情此景吓的魂飞魄散，他不顾一切地向树林里逃跑。
周岳廷料想小分队逃不远，于是带兵追击。果然很快与小分队接上火。就在小分队吃力还击时，邱祖荣的人暗中开黑枪相助小分队，因为他不想周岳廷独享功劳。周岳廷见有人暗助小分队，只好撤离。
小分队在树林里抓到了如丧家之犬的宗达志。孙富贵看到宗达志被抓大惊失色，因为宗达志认得他。孙富贵借口进到关押宗达志的房间，宗达志看到他如见到亲人。孙富贵怕身份败露想杀了宗达志，结果反被宗达志打晕，宗达志再次逃跑。
小分队抓到逃跑的宗达志。孙富贵警告宗达志，如果想活命就不能出卖自己，他还授意宗达志想办法把小分队引到信丰城。宗达志为活命忙不迭地应承下来。
紧接着宗达志编出一个苦大仇深的凄惨身世欺骗过陈子萱，然后孙富贵在一旁不动声色地配合引导建议小分队撤离到信丰县。小分队在商讨撤离方案时，穆亦言虽然怀疑宗达志，但目前信丰县却是撤离点的最好选择。
孙富贵把小分队要去信丰的消息传递给周岳廷的人。很意外的是周岳廷主动把进信丰城抓捕小分队的任务下派给邱祖荣完成。邱祖荣非常不解周岳廷的安排。周岳廷虽然安排了邱祖荣，但他却带人先一步暗中赶到信丰城，并安排县长通知保安队。邱祖荣带人进城时在城门楼遭到保安队的阻止。邱祖荣敏感地感到事出有异，他警觉起来。
由于信丰城门口盘查严密，小分队装成迎亲队伍混进城里。但瘦猴贿赂邱祖荣守城门的副官时，却无意间暴露了身份。果然，他们前脚进城后，邱祖荣的副官就意识到迎亲队身份可疑，他马上安排人跟踪迎亲队。
进城后戴向韬也敏锐地觉察到身份败露。为了不引起注意，小分队决定兵分两路。一路人去买电子管维修电台，陈子萱戴向韬一行人到联络站万月楼寻找联络员老周。
万月楼是一家J院。戴向韬一进门就英雄救美帮了J女荷花。荷花看到风度翩翩的戴向韬顿时眉目传情，陈子萱气恼地暗中提醒戴向韬。戴向韬凝神静气赶紧转移注意力问到老周，哪知荷花告诉他们老周上个月已经病故，陈子萱等人面面相觑，一时不知下一步该如何是好。
邱祖荣也收到情报得知小分队躲进了万月楼。邱祖荣带着保安队一起包围搜查了万月楼。戴向韬得知消息大惊，一行人惊慌失措不知如何是好。荷花拉开壁橱里的暗们让他们躲了进去。他们刚躲好保安队长就带人冲进屋里。
荷花佯装镇定地称自己屋里没有什么人，保安队长不信让人四处翻找。很快，他发现了壁橱里的暗门。陈子萱等人听到保安队长找到暗门心中顿时叫苦不迭。
保安队长怀疑荷花房间暗室里藏人，荷花强装镇定地称暗室里的确有人，不过是个怕被老婆抓的嫖客而已。保安队长相信了。陈子萱等人总算有惊无险地逃过一劫。
众人齐聚到万月楼荷花的房间。穆亦言等人突然质疑为什么他们刚进城就很快遭遇保安队和国军的搜查。陈子萱也意识到这个问题，她怀疑他们中间出现了内奸。
杨建邦、陈松涛和孙富贵等人一起到铺子里买电子管。商铺老板冒险准备将电子管交给他们时，孙富贵故意装出正义凛然的样子自称自己是共产党，然后还故意与反悔的老板争执，结果惊动屋外巡逻的保安队。电子管没买成反倒被追的四处逃窜。
孙富贵建议接下来兵分两路，他和杨建邦等人去马市大量买马，故意制造混乱，以此吸引国军兵力，另外一部分在万月楼的人就乘机突围出去。众人觉得这个计策非常可行，于是开始各行其事。孙富贵却将计划泄露给周岳廷。
结果，杨建邦等人在马市买马时，保安队长拿着通缉令带着一帮人要核对马市里的人。杨建邦将脸上糊上泥巴企图蒙混过关，岂料被保安队长识破，杨建邦顿时陷入困境。就在这千钧一发之际，孙富贵突然骑上一匹马突破重围救走杨建邦。
此时在万月楼荷花房间，陈子萱父女和瘦猴正焦急地等着杨建邦那边的消息，周岳廷的副官突然带人赶到。危机时刻陈松涛来不及藏匿身上的图纸，只能乘国军官兵不备悄悄地把装有图纸的钢笔随手放在荷花房间的置物架上。周岳廷的人将陈子萱三人五花大绑带离万月楼时，从外面归来的穆亦言看到了这一幕。
周岳廷的副官将陈子萱三人带回去后，故意给陈松涛松绑，还客气地称呼他为陈参谋长，并感谢他为国军提供情报。原本就怀疑陈松涛身份的陈子萱闻言顿时对他怒目而视，她咬牙切齿地称没想到他就是内奸。陈松涛没有恼怒，而是正气凛然地称自己从来没有背叛过党，没有做过对不起党的事。说罢他跟随副官亲自去会周岳廷。
周岳廷对刚刚的离间计的效果很满意。在见到陈松涛后他客气礼貌地与陈松涛叙旧，希望他念在旧时同事一场交出图纸。陈松涛根本不为所动。周岳廷又威胁如果他不就范就会对陈子萱不客气。陈松涛仍置若罔闻。周岳廷于是又带着童年的零食熏豆找陈子萱叙童年旧事，原来他们幼年便相识。可陈子萱也没有被周岳廷的怀柔计策打动。周岳廷有些气恼，他决定再用请君入瓮一计。
穆亦言将陈子萱等人被抓的消息告诉戴向韬一干人后，众人心急如焚。这时穆亦言把自己的真实身份和任务告诉大家，他说自己就是上级请来翻译图纸和负责按照图纸制造捷克枪支的工程师。众人闻言非常意外，在听了穆亦言介绍捷克枪的威力和对战争的意义后，大家这才知道为什么国共两军都要争夺制枪的图纸。穆亦言同时告诉大家，图纸确实在陈松涛手里。孙富贵这时装出关心陈子萱父女的焦急模样，着急地让戴向韬拿图纸去换他们。可他们此时都不知道图纸到底在那里。
一向足智多谋的戴向韬提出，既然穆亦言是这方面的专家，不如由他画张假图糊弄牵制住周岳廷，然后兵分两路其他人乘机营救陈子萱父女。很快，孙富贵把穆亦言的真实身份和戴向韬的计策通通派人转告了周岳廷。