武漢會(huì)戰(zhàn)期間，為粉碎日軍的陰謀，八路軍配合正面戰(zhàn)場(chǎng)的抗日行動(dòng)，在山西組織牛頭嶺伏擊戰(zhàn)。特務(wù)連接受炸毀補(bǔ)給大橋的行動(dòng)任務(wù)，排長(zhǎng)李牧之帶隊(duì)乘夜?jié)撊耄?jīng)過(guò)敵情觀察，帶著爆破組的戰(zhàn)士小心翼翼接近了大橋。幾名戰(zhàn)士躲過(guò)日軍的汽車運(yùn)輸隊(duì)，在眾人的警戒下，將炸藥順利安放在了橋墩。
日軍控制的黎城外，八路軍的山炮突然炸響，將城樓上的鬼子紛紛掀下城墻，八路軍大部隊(duì)開始了攻城。野外，已經(jīng)布置好爆破的李牧之帶領(lǐng)全排戰(zhàn)士隱蔽在草叢中，等待著最好的爆破時(shí)機(jī)。潞城的鬼子已經(jīng)緊急出動(dòng)增援黎城，八路軍某團(tuán)三營(yíng)負(fù)責(zé)阻擊。
李牧之遠(yuǎn)遠(yuǎn)看見一隊(duì)日軍通過(guò)大橋，但是行跡上不象是增援的先頭部隊(duì)，而且聽見前方的炮聲立即掉頭走了另一個(gè)方向，李牧之判斷這支部隊(duì)很可能是以前尋找的日軍生化武器部隊(duì)，他決定留下一個(gè)班等待爆破，帶領(lǐng)其余隊(duì)伍急行軍趕到日軍生化部隊(duì)的前面，打一場(chǎng)小型的伏擊戰(zhàn)。
日軍大部隊(duì)過(guò)橋，爆破組炸毀了大橋，日軍死傷慘重。與此同時(shí)，李牧之率領(lǐng)的隊(duì)伍也到達(dá)了伏擊地點(diǎn)，待日軍車隊(duì)逶迤行至山下，李牧之突然開火，日軍抵擋不住，緊急向附近的鎮(zhèn)上求援。此時(shí)大型的牛頭嶺伏擊戰(zhàn)已經(jīng)打響，八路軍在各個(gè)地點(diǎn)同時(shí)襲擊日軍。
八路軍指揮部發(fā)現(xiàn)敵軍有異動(dòng)，本該增援牛頭嶺的部隊(duì)卻撲向了另一個(gè)方向，團(tuán)長(zhǎng)認(rèn)為這與李牧之襲擊的那支日軍小分隊(duì)有關(guān)，隨即做出了相應(yīng)的兵力部署調(diào)整。李牧之襲擊的日軍小分隊(duì)無(wú)法抵擋，使用了化學(xué)武器，紅綠色的煙霧彌漫了山谷。
李牧之一邊讓部隊(duì)往上風(fēng)頭躲避，一邊與敵軍交火，毒氣彈隨風(fēng)飄散，形勢(shì)發(fā)生了轉(zhuǎn)變，恰在這里，團(tuán)部派來(lái)的增援部隊(duì)趕到，李牧之精神大振，帶領(lǐng)部隊(duì)向前沖鋒，將鬼子團(tuán)團(tuán)圍住。日軍部隊(duì)的長(zhǎng)官見無(wú)法擺脫，抱著文件包拽響了手雷的引信。
李牧之知道他守護(hù)的文件包很重要，讓戰(zhàn)士們把炸得到處都是的文件盡量搜集起來(lái)。這里的戰(zhàn)地醫(yī)院，收治了牛頭嶺伏擊戰(zhàn)上很多因?yàn)榛瘜W(xué)武器被致傷致殘的戰(zhàn)士，醫(yī)生也是一籌莫展。李牧之到了團(tuán)部，團(tuán)長(zhǎng)責(zé)問(wèn)他為什么擅自行動(dòng)，李牧之解釋一番，但團(tuán)長(zhǎng)還是讓連長(zhǎng)關(guān)了他的禁閉。
李牧之隨后問(wèn)到那些文件的事情，團(tuán)長(zhǎng)說(shuō)已經(jīng)送到師情報(bào)處分析了，得知這批文件很有價(jià)值，李牧之算是暗松了一口氣，自己的擅自行動(dòng)總算沒(méi)有白廢。日軍在上海的司令部?jī)?nèi)，田中大佐得知化武小分隊(duì)被劫，臉色為之一變，他立即打電話給關(guān)東軍，要求執(zhí)行第二套方案。
八路軍拿到只破解了一部分的文件，但也感事關(guān)重大。此時(shí)的田中大佐，正式向上海軍司令透露了自己的秘密身份，司令有所惱怒，但田中大佐解釋過(guò)后，他決定派遣特高課課長(zhǎng)對(duì)風(fēng)影計(jì)劃進(jìn)行協(xié)助。另一邊，被關(guān)禁閉的李牧之迎來(lái)了一位重要的客人，師情報(bào)處長(zhǎng)尚漢杰。
