在中国西南乌蒙山脉晴隆县境内，有一条战备公路崎岖而陡峭，其中最为艰险的莫过于二十四道拐和盘江大桥。日本侵略者为掐断东方战场同盟军的运输生命线，对它们进行了无数次的疯狂轰炸。为了保证这条运输线的畅通，何应钦亲自点将，任命刚从前线回来的团长，实为地下党员的梅松回他的家乡晴隆担任特派员，负责二十四道拐的保卫工作。

　　日军为了炸毁浮桥，再次派出了小分队。小分队在公路上杀死了运输炸药的士兵，抢劫了炸药，并炸毁了由土匪何麻子控制的吊桥。何麻子见吊桥被炸，丫气之下扣留了警察局长。梅松亲自前往救出了警察局长，并和青梅竹马的刘显兰相遇。刘显兰给梅松送薏米汤，却看见王雅琴前去梅松处为梅松治伤，刘显兰误解，一气之下离开。

　　何麻子的手下卫易带着土匪,抢劫了三个穿着国民党军装的人，并开枪将他们全部打死。枪声惊动了警察，刘显兰带警察赶到现场，土匪慌张逃去。一同赶赴现场的县长秦子涵发现了这伙人携带的一部电台，认为他们都是军统的人，要求警察局长方云抓紧破案。梅松在查看了尸体之后，确定这些人是日本人。梅松回家见到母亲和妹妹梅雪，梅母决定举办宴席，宴请县城的亲朋好友，为儿子接风洗尘。

　　梅雪带着莲城书店的老板连鼎民来到宴会，并把他介绍给哥哥，梅松感谢他为抗日做的宣传工作。就在宴会进行的时候，日本特遣队的人蒙面潜人警察局，烧毁了粮仓和停尸房，越狱犯黑三乘机盗走了电台。抢回电台，王雅琴兴奋异常，但听说电台主要部件已被拔掉，立刻转喜为怒。梅松说刘显兰行动过快，打扰了他的计划。刘显兰则怪梅松没把计划告诉她，说梅松不相信她。刘显兰在全城进行大搜捕，搜查到了王雅琴的救助站，刘显兰对王雅琴产生怀疑。

　　日本特遣队在王雅琴的安排下，兵分两路，对梅松进行引诱。一方面，他们炸毁造船厂，一方面，他们派出人在加油站附近活动，企图把梅松的注意力引过去，而后炸毁浮桥。关键时刻，梅松突然意识到了日军的阴谋，坚守浮桥，经过激烈的战斗，日军轰炸浮桥的计划破产。梅松意识到，晴隆县青定混进了日特，他要求警察局抓紧时间，利用过去的线索查出日特。

　　王雅琴利用伤兵的不满情绪，煽动伤员们去抢劫了美军的给养车。梅松下令逮捕了这些伤员，上峰要求梅松对这些伤员严惩不货，梅松感到很为难。无奈下，梅松找到美军加油站站长约翰，约翰很同情这些伤员，答应帮忙。这些伤员得到释放，并参加了梅松组建的行动队。

　　军飞虎队驾驶员乔治在执行任务中不幸坠机，大难不死的乔治遇见日本特遣队员，但他误认为对方是中国老百姓。坂田将此事汇报王雅琴，王雅琴非常高兴，要他们利用乔治炸毁美军加油站。然而，他们在前往加油站的路上恰巧遇到梅松，中美两国军人联合作战，粉碎了日本人的阴谋。

　　王雅琴为了完成任务，制定了两套行动方案。梅松也将警察力量和保安队全部用上，同时，还要求戈国华组织群众参加。日特抢劫了一辆巡逻车，开着巡逻车去炸加油站。张强带队和日特做殊死搏斗，歼灭了日特，保证了加油站的安全。另一部分日特点起篝火，给前来轰炸的日军飞机做引导。梅松马上命令将事先准备好的柴草堆全部点燃。空中望去，到处都是引导篝火。敌机被这一片火光所迷惑，不知轰炸目标在哪里，日军的轰炸又一次失败。

　　美军为了支持中国抗战，决定在晴隆修建一个罐头厂，以此作为后勤给养补充地。因为建厂，将有一批专家来到晴隆，梅松决定亲自带着行动队去迎接。赵排长等伤兵全部被安排进了特别行动队，可是赵排长却无意中在王雅琴面前泄露了迎接美国人的行动时间。

　　伤兵日渐增多，救助站眼看就住不下了，王雅琴来找梅松想办法。刘显兰提出可以把刘家的三棵松货站借给梅松。梅松、戈国华都怀疑他们内部有奸细，他们派人对王雅琴进行调查，虽然没有发现问题，但却引起苟延康的不满。

　　梅松去监狱见黑三，要他潜回马帮山寨，监视何麻子的行动，看他是否和日本人有勾结。黑山悄悄回到山寨，见到卫易，第二天，卫易带着乔装成哑巴的黑三进了山寨。罐头厂修好，有一批牛肉和香料运进晴隆。

　　美国人建好一个蓄水池，美国大兵约翰非常开心，请来当地百姓在蓄水池边开起了篝火晚会，就在大家热烈庆祝时，王雅琴派手下向水池投毒，一个孩子不幸中毒死亡。张强在投毒现场发现一个装毒品的纸袋，上面有很强烈的黄果蓝烟草味。方云说，这极有可能是马帮山寨的人干的，因为只有他们喜欢抽这种味道的烟草。

　　苟延康的军统监听站再一次听到可疑信号，但没有查到发报地点。苟延康对梅松说，这个信号出现一次，晴隆就会发生一次大事。梅松感觉到，日本人想对即将建成的钢架桥下手了，便加强了桥梁周围的警戒。果然，夜幕降临，王雅琴的手下潜入到钢架桥附近，对警戒实行火力侦察。

　　戈国华得到上级党组织的情报，说日军正在进行一个“狸猫换太子”计划，就是用鼠疫疫苗假冒盘尼西林，混进国民党军的药品车中去，然后运往前线，使鼠疫在国民党军中传染。戈国华认为，应该马上将这一消息告知梅松。可此时，这批鼠疫疫苗已经被何麻子手下的土匪抢到了山寨。

　　日特又发了一份电报，并在电文中提到“罐头厂”。梅松认为，这是日本人在声东击西，他决定将计就计，将敌人全部消灭。事情全部被梅松掌握后，偷袭罐头厂的日本特遣队员被消灭，前去当铺购买所谓的盘尼西林的特务被打死，并且还查出了警察局内部的日本间谍。前往一号仓库执行“狸猫”计划的特务也被对方杀死。

　　黑三打死何麻子，夺回山寨。梅松来到山寨，对黑三晓以大义，黑三听从。梅松事后对刘显兰说，他想派刘显兰去管理这帮马帮土匪。日本人进攻云南，国民政府为了大通道的安全，派了高射炮来到晴隆，保护二十四道拐和盘江大桥。

　　王雅琴给特遣队下达任务，要他们晚上去对钢架桥进行一次火力试探。坂田带领特遣队在去的路上被山寨马帮看见。黑三马上决定，要带弟兄们去消灭这些日本鬼子。特遣队来到钢架桥附近的山上，对守桥部队进行偷袭，双方展开激战。战斗正酣时，黑三带着弟兄们赶到，从他们背后袭击，特遣队受到两面夹击，抵抗不住，丢下几具尸体，慌张逃窜。

　　戈国华对梅松进行试探，但梅松只说支持他，并不暴露自己的身份。王雅琴想炸钢架桥，她要济生诊所出面，利用马帮山寨完成计划。苏贵找到刘显龙，说有一批烟土，请他找马帮托运，他可以出大价钱。刘显龙贪财，马上答应。

　　梅老夫人身体不舒服，王雅琴知道后，去梅家给她看病。去得多了，梅老夫人竟喜欢上了这个姑娘，想娶回家给梅松做媳妇。济生诊所的苏贵进一步利诱刘显龙，给他提供了一个消息。刘显龙禁不住引诱，答应了苏贵的要求。

　　王雅琴指示手下，要趁着梅、刘两家互相斗时，及时出击，争取炸毁二十四道拐和钢架桥。苏贵被调查，有些害怕，提出离开。可王雅琴不但不准，还另给了他一个任务。王雅琴命令苏贵和坂田接力发报，苟延康被这不同地点的发报信号搞昏了头。

　　日本人为了破坏二十四道拐，请来一位姓汪的专家。这位汪工说，每个事物都有它的支撑，也就是心脏。二十四道拐同样如此，只要找到并炸毁这个支撑，整个山梁就会坍塌，三四年也不能恢复。日军大喜，要汪工去现场勘察，找到它的“心脏”，日军把这次行动定为“挖心”行动。

　　梅松派人抓捕汪姓工程师，苏贵见事情暴露，出手杀死了汪工。王雅琴的手下要处死梅山时，王雅琴接到报告，说工程师暴露了被打死。王雅琴突然想到，梅山就是修建二十四道拐的工程师，马上命令手下，不准杀害梅山。

　　日本人又派了两名工程师潜入晴隆。并告诉坂田，那位姓汪的工程师只是一个替死鬼。派他来的目的，就是为了吸引中国军人的注意。如今他们到来，就连“布谷鸟”王雅琴都不知道。王雅琴无意间得知此事之后，迅速决定，牺牲总部派来的工程师，她要总部只能依靠她。

　　两名日本工程师死后，特遣队没有了主心骨。坂田气急，进城去找王雅琴，他认为是王雅琴出卖了他们，他要找她算账。坂田来到救助站，对王雅琴进行威胁，却反被王雅琴用效忠天皇的理论所震慑，表示今后一定会听从王雅琴指挥。

　　康戴安澜将军不幸殉国，消息传来，举国悲痛。王雅琴决定炸桥，她的计划是，在整个晴隆迎接运送戴安澜将军灵柩的车辆时，命令钱仓开着装满炸药的车辆去撞击灵柩车，以造成爆炸。而且，要选在桥梁中间爆炸。第二天，当灵柩车到来时，钱仓果然开着炸药车前去撞击，但在桥头附近被士兵击毙。

　　梅松因苟延康的诬告而被军统软禁，为营救梅松，戈国华四处奔走，发动全县群众写请愿书，并就此事向《新华日报》投书。《新华日报》刊文，斥责军统无辜抓捕抗日英雄，破坏抗战，引起全国公愤。苟延康则被张强绑住，饿了三天。苟延康在张强的枪口威胁下，给吴站长打电话，说他是在诬告梅松。

　　戈国华传达上级指示，命令连鼎民等三人去东江纵队。而他自己留下来，支持梅松护桥护路。梅山在家里无事，去救助站看望王雅琴，并向她道谢。王雅琴怂恿他去二十四道拐散心，梅山答应。在二十四道拐，梅山无意中说出了轴心的秘密。

　　梅松带着行动队和警察追击王雅琴，坂田的特遣队接到王雅琴，双方激战。战斗中，方云中弹身亡。在悬崖边，大仓为掩护王雅琴身亡，王雅琴跳崖，一对山民夫妇将其救起，王雅琴在山民家里养伤。方云身亡，秦子涵任命刘显兰为警察局长

　　日军轰炸机又一次轰炸二十四道拐和钢架桥。一是因为雾大，二是因为美军飞机拦击，日机轰炸无果，只炸毁了一些公路。约翰需要大量民工帮助修路，戈国华四处动员，大家踊跃报名，就连刘显龙也报名参加修路，约翰非常感动。

　　日本人不甘心失败，准备空投物资，炸毁二十四道拐。苟延康监听到了日军电台，前来报告梅松。王雅琴带着特遣队来到救助她的那对山民夫妇所在的村庄，潜伏下来。她抛出一些特遣队员为诱饵，企图转移梅松的视线，她自己则前往二十四道拐，准备寻找轴心。

　　日本特遣队的两名队员将梅山绑架到二十四道拐，梅山见到王雅琴，非常愤怒。王雅琴试图引诱他说出二十四道拐的轴心，但梅山不为所动。坂田要杀死救助王雅琴的夫妇，王雅琴出面把他们放走。梅松见到那对夫妇，知道王雅琴回来了。

　　日军在恶狼滩准备了许多原木，将炸药绑在原木上，顺水漂下，欲借此炸毁铁桥。刘显兰带领队伍与日军拼死搏杀，黑三带领山寨弟兄及时赶到，鬼子逃走。可刘显兰在点火烧毁原木时，不幸中弹，光荣牺牲。坂田带着剩余的日军坐上木筏，顺江而下，就在离铁桥不远时，埋伏在那里的行动队员和山寨弟兄们用手榴弹将这些原木全部炸毁，坂田被打死。日军炸桥的计划失败。王雅琴押着梅山向二十四道拐进发，在路上，刘显龙突然持猎枪冲出来，企图解救梅山，却被王雅琴打死。梅山誓死不从，王雅琴便以他母亲为要挟。就在这时，梅山看见山对面舞动的火把，他马上意识到，这是梅松的暗号，这是他们小时候经常玩的，梅松是在告诉他，他已经准备好了。梅山会意后，带着王雅琴等进入到梅松的包围圈。明知败局已定的王雅琴依然企图用梅山做人质做最后的反抗，最终还是死在梅松的枪口下。