在一次與日軍的遭遇戰中，國軍軍官石永凱在被炸翻的軍車里救出國軍守備司令部作戰參謀趙蘭蕙。石永凱率部佯裝成日軍才得以突出重圍，并救下守備司令部的張司令。回到參謀部后，石永凱對救下張司令的過程感到蹊蹺，因為張司令當時的車頂有明顯給日軍飛機轟炸的新標記。軍校舉行紀念活動，石永凱被安排帶特務連保衛。活動現場，石永凱發現一個疑似日軍憲特的人，但沒有現場將其抓住。由于涉事嚴重，上級專門設立了臨時調查組，令趙蘭蕙、石永凱限期破案。石永凱提出調閱那天參加活動的所有人的檔案，趙蘭蕙卻要去查貨運公司。臨時檢查突然發生，讓準備給新四軍運送電臺的新四軍地下交通員袁玉婷躲避不及。袁玉婷武力逼迫石永凱把電臺運走，而她不知道的是，石永凱的真實身份也是共產黨員。石永凱發現一處院子有日軍電臺信號，遂帶兵包圍，正欲拿下時趙蘭蕙不小心手槍走火，不得已與敵軍交戰。趙蘭蕙的“失誤”導致里面的日軍將電臺和密碼本全部毀壞焚燒并逃走。

趙蘭蕙的“失誤”導致里面的日軍將電臺和密碼本全部毀壞焚燒并逃走。守備司令部李鳳成司令把石永凱從臨時調查組重新調回到教導總隊。石永凱率部與日軍永野秀一部展開戰斗，永野憑借坦克炮兵的支援不把國軍放在眼里，于是鉆進了石永凱設置的圈套，緊急時刻坦克上的機槍傳動裝置失靈，永野急忙下令撤退。一名士兵抱著炸藥包鉆進永野的坦克底下，嚇得永野趕緊撤退。通訊兵向蔣家驥報告石永凱的狀況并請求炮火支援，但是蔣家驥卻收到了撤退命令，且不要說炮兵，就連預備隊都已經消耗完畢，但為了讓石永凱頂住，他命總隊長侍從室中尉侍從官楊卓如帶上所有參謀人員前往支援。新四軍袁修國所部得到命令，為國共合作的國家利益為重，令妹妹袁玉婷帶部赴南京協助國軍突圍進行伏擊。而南京陣地則剛剛從炮火中暫時喘息，石永凱對炸藥的英勇行為十分欽佩。

石永凱部和日軍陷入廝殺，而日軍送軍需的卡車則被袁玉婷無意間遭遇并被截獲。炸藥過去查看，發現旁邊的工兵陣地早已沒人，只剩下堅固的防御工事。為保存有生力量與敵人血戰到底，石永凱準備打一場伏擊。進攻的日軍朝工兵陣地前進，不慎進入雷區。石永凱下令猛打，日軍猝不及防只好后撤。日軍軍官則判斷出陣地上很可能并非工兵，而是作戰部隊，于是通知炮兵進行轟炸。而后山行軍部隊的軍長從勤務兵那得到前面消息，派出特務連前去偵察敵情。而日軍則正在對石永凱陣地發起猛烈進攻。石永凱在友軍的幫助下逃到新四軍駐地的收容所，石永凱負傷。石永凱和負傷的國軍士兵一起，被新四軍司令同時也是袁玉婷的哥哥袁修國安排袁玉婷照顧。收容所里，石永凱和袁玉婷互相質疑起暗殺的事，懷疑對方是日本特務，石永凱心里明白，他必須向組織說明清楚。袁修國叫袁玉婷去拿自己收藏的煙絲給石永凱抽。警衛員邱巧鳳卻以石永凱是國民黨反動派為由阻攔袁玉婷。