李向阳(张嘉译 饰)下山了。越封所沟，占炮楼，李向阳一出现就给鬼子来了个下马威。李向阳奉上级指示要炸毁敌军藏匿的军火，谁知叛徒告密，武工队员损失惨重。李向阳同区小队长老康一同追查军火下落，其间结识了江湖汉子兵油子老侯，不顾老康百般阻挠老侯开始与李向阳并肩作战。内奸再次泄密，鬼子夜袭李庄，李向阳险些丧命。究竟谁是内奸？松井派重兵驻扎矿山，守备军火库，决定在内奸的协助下活捉李向阳。李向阳带着队伍深夜潜入矿洞，突然改变了路线，决定走老侯带的路，老康激愤异常，竟然拔枪相胁。叛徒自行显现，李向阳击毙老康，老侯感慨含泪，对李向阳越发敬佩，并主动要求加入武工队。鬼子运来一批神秘货物,半路上被武工队打了伏击。土匪老二疤子趁火打劫拦下了鬼子的运货车。老侯自做主张和老二疤子分了从军车上抢来的东西匆匆撤退。大家纳闷不知这回鬼子葫芦里卖的是什么药。不久土匪老三中毒身亡，神偷郭小北(唐以诺 饰)也因中毒身命垂危，幸亏穆兰(郭月 饰)姑娘舍身相救才化险为夷，原来鬼子试图研制生物武器对付我军。穆兰得到新情报，鬼子柳川正在追赶土匪疤子的山货队，李向阳明白关系重大只身跟踪。山间小庙李向阳、柳川和土匪老二三人斗智，李向阳大唱空城计活捉柳川，然而毒气罐却又落入鬼子手中。情况万分危急，被捕队员和无辜劳工面临被做生化试验的厄运。强子急中生智，带领武工队员打通试验场的地道，要和鬼子玩个暗度陈仓的把戏。李向阳单枪匹马，正襟危坐于试验场和鬼子周旋，背后地道里生化武器随被安全转移；李向阳神龙见首不见尾，在鬼子众目睽睽之下竟然遁形无踪，尽显英雄本色……
