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老勤爷找到李向阳并告诉李向阳老康没有死。李向阳让老勤爷转移阵地，自己却于夜里去偷城门口的兄弟们的人头，被日军发现，丁大头率领日伪军追击李向阳，李向阳躲进了老勤家。丁大头发现了李向阳，但是却装作没看见。丁大头给母亲过寿，李向阳乔装前去却在现场看到了偷自己枪的那个少年。李向阳把丁大头拉到一边询问日军军火的消息，险些暴露身份，幸亏那个偷枪少年在现场作乱，李向阳才顺利脱身。少年说他叫郭小北，他要跟随李向阳。李向阳，老康还有郭小北按照丁大头给的消息一起去火车上炸军火，不料又一次遭到日军的埋伏。这时候装作日军的老侯救了他们，李向阳认出老侯是哪个树林里的黑衣人。老侯告诉李向阳特派员被日军打伤，自己救了特派员，特派员重伤死了，所以才来接头。
李向阳告别了老侯，却在山上看到刚才跟着老侯救自己的老二疤子在追一个女子，李向阳救了女子赶走了老二疤子。女子说他叫穆兰。老侯一直暗中跟着李向阳，终于被李向阳发现，老侯承认是自己杀了特派员。老侯趁看管不严逃走了。穆兰护送李向阳进了城，却在李向阳身上下了药，等李向阳醒来，穆兰已经告辞。李向阳和郭小北扒开特派员的坟察看情况。在村口李向阳看到老侯和老二疤子抓了老康，李向阳正要质问老侯特派员的事情到底是怎么回事的时候，松井带着人马进了村子。李向阳命令大家赶紧躲起来。
李向阳利用声东击西的方法骗走了鬼子。李向阳知道自己身边有个人是内奸，但他不知道是谁。李向阳来到醋庄见到了组织上和他街头的特派员，这个特派员却原来是穆兰，穆兰的表面身份是松井侄子的家庭教师。穆兰告诉李向阳日军的军火将要运往一个采石场。李向阳撇下郭小北和老侯，只带了老康去杨家沟采石场。郭小北听了老候的谗言，跟着老侯跑了。李向阳和老康在采石场附近却遇到了一件抢亲的事情……抢亲的崔福贵力大无穷，李向阳和老康打不过他，正在这时，郭小北和老侯突然出现帮助他们制服了崔福贵。在崔福贵的帮助下，李向阳混进了采石场勘查。这时候组织派来的第二小分队也赶来采石场和李向阳会合。李向阳决定和老康一起设计进入矿洞，让郭小北和老侯去李村。与此同时，松井的秘密情报已经知道李向阳的一举一动。由于小郭的枪走火，李向阳成功混进矿洞
松井在李向阳混进矿洞的以后封锁了所有洞门，并往里面放毒气。第二小分队队员纷纷倒下，李向阳在崔福贵的带领下走岔道逃出了矿洞。穆兰找到李向阳，告诉她有关内奸的情况。李向阳决定利用这个内奸。李向阳从崔福贵那里得知当时矿洞都是一个叫强子的人炸开的，于是决定去找这个人，却在强子的住处遭到日军的伏击。强子背着崔福贵跑散开了，强子决定和崔福贵分开跑，强子迎面遇到一个人，这时候这个人却向强子开了枪。老侯和老康先后找到李向阳，他们都说是对方杀了强子。李向阳命令把这件事先放下，因为不愿看到因为窝里斗耽搁了炸鬼子弹药库的时间。李向阳随崔富贵再次勘察现场，发现了秘密。李向阳将计就计，假装决定把宝押在2号洞，告诉大家明天去炸2号洞。松井很快得到了奸细的情况报告，他在2号坑设了埋伏。李向阳突然说不进二号洞而是进三号洞，强子此时突然出现，原来他没有死，原来老康就是开枪杀强子的那个人，他就是那个奸细，老侯飞刀杀死了老康。
老侯在2号坑给李向阳打掩护，李向阳借强子之手成功地把3号坑的军火引爆了，可惜强子牺牲了。松井看到军火被炸，羞愧难当，要举刀自尽，被佐藤挡住，佐藤告诉松井现在还不能死，因为马上有秘密武器要送过来，到时候有十个李向阳，一百个李向阳也都得死。穆兰打听到鬼子这次用的是细菌化学的武器，她把这个消息告诉了李向阳。郭小北，崔福贵，老侯他们因打了胜仗偷了老百姓的鸡鹅，喝醉酒，打牌被李向阳痛骂一顿，李向阳设法整顿自己这些部下身上的江湖气。
李向阳和崔福贵一起勘察了一下秘密武器置放的地形。李向阳和老侯进城看到丁大头带着日本兵在挑选体质健康的中国人，丁大头告诉李向阳日军要用体格健康的中国人做秘密武器的实验。李向阳和老侯在城里遇见了化装成叫花子的郭小北。李向阳和老侯到茶馆喝茶，让郭小北等在门外，见到了等候在那里的穆兰，穆兰带着太郎也在喝茶，不知穆兰情况的郭小北用弹子打了穆兰一弹弓。李向阳安排好了炸押运秘密武器的军车的计划，他们要炸中间的那辆装秘密武器的车。松井临时把中间的车换到了后面，穆兰了解到松井要给李向阳下套，吓了一跳。李向阳他们由于太着急炸了第一辆车让柳川他们逃跑了。
装秘密武器的车想要逃跑，却被老侯的兄弟老二疤子拦路截住，老侯和老二疤子把东西分了。穆兰偷听到原来被李向阳他们截获的秘密武器是化学细菌，一旦泄漏后果不堪设想，于是急忙去找李向阳告诉了李向阳箱子里面的小白鼠带有致命病毒的事情。老侯挨了李向阳的骂，打算去找老二疤子要回东西，临走时不小心放走了小白鼠，小白鼠咬了郭小北一口。老侯设计逮住了八只白耗子，但是郭小北昏迷不醒。松井知道李向阳会一定会救自己人就派人在医院设下了埋伏。老侯等不及李向阳的命令带着小郭去医院看病，却遇到老二疤子也在医院给老三看病。这时候李向阳赶到了医院……在穆兰的帮助下，李向阳她们逃出了医院，但是呆在门口的崔福贵被松井看中抓取做实验了。土匪的老三在这个过程中也被鬼子俘虏了。
松井从老三口里拷问出铁罐在龙王庙就立刻纠集人马朝龙王庙去了，老三死了。鬼子把龙王庙包围了，李向阳和松井派去的几个人被围在了龙王庙，李向阳设计逃脱，连人带铁罐摔下了山崖。老侯刚要跳，被松井抓住。穆兰告诉李向阳的队员们李向阳在龙王庙附近，队员们找到了李向阳。柳川打算用崔福贵做实验，崔福贵假装发烧。另一边，穆兰眼睁睁地看着郭小北突出了一口黑血，郭小北快不行了。穆兰知道松井让太郎进实验室，所以借口太郎年龄，要求同行。
穆兰利用带太郎参观实验室的机会得知需要蓝h和血清才能给郭小北解毒，她把这个消息告诉了李向阳，李向阳找到丁大头，丁大头给他指路他进入了实验室，李向阳拿到血清却被鬼子发现，他乔装鬼子趁乱逃出了实验室，郭小北注射了血清人慢慢恢复。因为崔福贵身体符合试验要求，所以被好吃好喝，但是崔福贵每次都用凉水让自己感冒，从而把针对自己的实验一拖再拖。由于李向阳进实验室的事情，松井责怪丁大头失职，逼丁大头从自己的队伍里找出三个人去做实验，有所悔悟的丁大头告诉李向阳实验室下面有古墓通道。松井对丁大头起了疑心，派人把丁大头的老娘接到部队做人质，李大头没听李向阳的劝阻，让鬼子把他老娘带走了。
丁大头的老娘被日本人软禁，自杀身亡，死前给丁大头留下一句话：望儿大孝。丁大头幡然醒悟，将实验室的地图交给了李向阳，而他却因为部下的出卖被关进鬼子的大牢等候做实验。李向阳带着小赵小郭他们按照丁大头的地图沿古墓向实验室挖洞，得知李向阳没死的老侯也和丁大头、老二疤子在牢里向外挖洞，没想到正好和李向阳他们挖到了一起。李向阳带着众人冲进了实验室，不仅成功营救了崔福贵，还将柳川及其研制的细菌全部摧毁，李向阳也再次从松井眼皮底下溜走，恼羞成怒的松井叫嚣着要跟李向阳决斗。
