武漢會戰(zhàn)期間，為粉碎日軍的陰謀，八路軍配合正面戰(zhàn)場的抗日行動，在山西組織牛頭嶺伏擊戰(zhàn)。特務(wù)連接受炸毀補(bǔ)給大橋的行動任務(wù)，排長李牧之帶隊乘夜?jié)撊耄?jīng)過敵情觀察，帶著爆破組的戰(zhàn)士小心翼翼接近了大橋。幾名戰(zhàn)士躲過日軍的汽車運(yùn)輸隊，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機(jī)。潞城的鬼子已經(jīng)緊急出動增援黎城，八路軍某團(tuán)三營負(fù)責(zé)阻擊。李牧之遠(yuǎn)遠(yuǎn)看見一隊日軍通過大橋，但是行跡上不象是增援的先頭部隊，而且聽見前方的炮聲立即掉頭走了另一個方向，李牧之判斷這支部隊很可能是以前尋找的日軍生化武器部隊，他決定留下一個班等待爆破，帶領(lǐng)其余隊伍急行軍趕到日軍生化部隊的前面，打一場小型的伏擊戰(zhàn)。

日軍大部隊過橋，爆破組炸毀了大橋，日軍死傷慘重。與此同時，李牧之率領(lǐng)的隊伍也到達(dá)了伏擊地點(diǎn)，待日軍車隊逶迤行至山下，李牧之突然開火，日軍抵擋不住，緊急向附近的鎮(zhèn)上求援。此時大型的牛頭嶺伏擊戰(zhàn)已經(jīng)打響，八路軍在各個地點(diǎn)同時襲擊日軍。八路軍指揮部發(fā)現(xiàn)敵軍有異動，本該增援牛頭嶺的部隊卻撲向了另一個方向，團(tuán)長認(rèn)為這與李牧之襲擊的那支日軍小分隊有關(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無法抵擋，使用了化學(xué)武器，紅綠色的煙霧彌漫了山谷。李牧之一邊讓部隊往上風(fēng)頭躲避，一邊與敵軍交火，毒氣彈隨風(fēng)飄散，形勢發(fā)生了轉(zhuǎn)變，恰在這里，團(tuán)部派來的增援部隊趕到，李牧之精神大振，帶領(lǐng)部隊向前沖鋒，將鬼子團(tuán)團(tuán)圍住。日軍部隊的長官見無法擺脫，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。這里的戰(zhàn)地醫(yī)院，收治了牛頭嶺伏擊戰(zhàn)上很多因為化學(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)長責(zé)問他為什么擅自行動，李牧之解釋一番，但團(tuán)長還是讓連長關(guān)了他的禁閉。李牧之隨后問到那些文件的事情，團(tuán)長說已經(jīng)送到師情報處分析了，得知這批文件很有價值，李牧之算是暗松了一口氣，自己的擅自行動總算沒有白廢。日軍在上海的司令部內(nèi)，田中大佐得知化武小分隊被劫，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，但田中大佐解釋過后，他決定派遣特高課課長對風(fēng)影計劃進(jìn)行協(xié)助。另一邊，被關(guān)禁閉的李牧之迎來了一位重要的客人，師情報處長尚漢杰。