上世纪三四十年代，守卫大崮山的部队是山东纵队的大崮山独立团，日军向该阵地发起多次攻击均未能得逞。1940年冬，八路军在山东省沂水大崮山的秘密军工厂因叛徒出卖遭到日军第六混成旅冈田联队的偷袭。经殊死拼杀，守卫大崮山的八路军独立团全部阵亡。兵工厂厂长朱南命令炸毁兵工厂，在掩护工厂技术人员撤退的途中被敌人发现被逼跳崖壮烈牺牲，他的妻子陈若水和三个月大的女儿被日军俘虏。

日军得到空山头并不甘心，他们四处搜查兵工厂的技术工人。左北泉擅自行动被姜县长关禁闭，他的搅和打乱了组织的计划。左水泉绰号摘星手，郭局长因行动需要让他加入营救计划，左水泉提出让桑桑和长腿子参加，领导都出意了。

陈若水被刑讯逼供，她拒不交待，日军用牛奶来引诱她，陈若水抱着孩子坚贞不屈。左水泉和长腿子在途中遇上打劫的货郎，两机智地化解危机，这才知道对方用了假枪，货郎跟他们同行。日本军官铃木让厨师田小德给陈若水母女送些吃的，田小德有怒不敢言。

方子山所有的兄弟和峪子村的老百姓都没了，按道理来说日军不可能追赶上，但事与愿违，只有方子山一人逃出敌军追赶。左水泉和大长腿看到方子山被日伪军追赶，两人出手相助，日伪军匆忙逃走，走近前时才发现是方子山，方子山并不领情。

方子山怀疑有汉奸告秘，他劝左水泉放弃救人的念头，方子山对红部十分了解，他愿意和八路军联手杀鬼子。厨师拿着弄来的牛奶求陈若水喂喂怀里的女儿，陈若水喝下后用嘴喂给女儿。桑桑从表姐那儿打听到陈若水和孩子的情况，红部的地形图还没搞到，管事田小德也许能帮忙，左水泉决定一试。