1945年2月25日，从芷江起飞的中美空军战斗机袭击了日军在中国的东部沿海机场，而轰炸机则在东京给了日寇猛烈一击。中美空军混合团第五大队分队长张怀滨与飞行员罗伯特将两颗炸弹丢进日本皇宫。同日，中共派出南下支队向敌后挺进。返航途中，张怀滨击落了日军将领飞机，自己的座驾受毁跳伞后遭日军围捕，危难之际被八路军南下支队敌工部参谋，也是其失散8年的初恋情人谌剑玉搭救，敌工部张延因痛恨内战不愿搭救，但担心剑玉安全也参与其中。
因为张怀滨的行动，冈村宁次遭到严厉训斥，他趁机向裕仁天皇推出芷江攻略战计划被批准。张怀滨接到命令与僚机飞行员傅立柱侦查并轰炸大幕山叛军，他驾机进入大幕山，发现所谓叛军原来是八路军南下支队，于是果断下令返航，途中将炸弹扔到了衡阳日军作战物资集散地。因为违抗命令，张怀滨一回到芷江就被军统拘捕，审查他的是站长韩文龙和上尉胡岚。
来中国多年并汉语熟练的蓝凌儿收到坂西一良的密令，要她暗杀张怀滨。她化身为衡阳流亡学生，得到组长杨湘翠的支持，并设法潜入军营舞会，取得了张怀滨战友傅立柱的信任，这时怀滨却因抗拒审查被关进反省院。特务营长谌建业在与八路军对峙中被俘，慌乱中发现对方参谋是亲妹妹剑玉。南下支队的王司令和政委巧妙利用剑玉与建业的兄妹关系，让她去送情报，谌剑玉夜晚按计划打晕门卫将哥哥建业救了出来，二人一路逃回了国军阵营。
蒋介石要隆重表彰“2·25”轰炸东京有功人员，张怀滨特批受奖。韩文龙迫于压力，释放了张怀滨。谌剑玉将手中的日军情报交给了国军长官，这情报让陆军总司令何应钦心悸并报告了蒋委员长。陆军总司令何应钦紧急召开会议，明确部署作战计划。张怀滨被晋升为少校，并得到了接待中美高级将领“芷江联席会议”的任务，他借机向何总司令表达了自己对英美盟军的阴谋猜想，引得总司令大怒。
何应钦得到通知，陈纳德因故暂不来芷江，引起他对“美军机械师被杀案”的重视，大力开展湘西剿匪运动，同时让军统介入案件侦查。张怀滨被撤职并禁飞，而谌剑玉则顺利留在了国民党的部队，担任联络参谋。韩文龙成立以胡岚为首的专案调查组进入芷江，接手彻查“美军机械师被杀案”，此时，韩文龙惊诧发现谌剑玉竟是跟自己有过婚约后逃跑的新娘。
谌剑玉和谌建业到芷江招兵，遇到张怀滨，怀滨心乱如麻，看着舍生忘死的女八路突然变成了国民党女军官，他不知道究竟发生了什么事。韩文龙带领调查组来到谌建业的部队，当着众人的面讲述了谌剑玉就是自己逃婚的新娘，张怀滨突然出现帮谌剑玉解围，却也让谌剑玉很反感，大家不欢而散。记者龙润儿看到这一幕追访张怀滨，却遭到张怀滨怒斥。
以湘西青年尤勇为主的几十个青年主力躲进深山，想参加游击队，听从共产党领导。谌剑玉前来谈判无果，谌建业想要用抓壮丁的方式解决，谌剑玉劝说无用。
救谌建功的玉秀原为日本间谍美枝子，她鼓动建功给家中写信来搭救他。玉秀将信给了濑户，日军在夜晚将谌建功与玉秀带走。在谌父追问下，谌建义无奈将芷江血案的事讲明，谌父追问谁是凶手，建义不回答。此时，胡岚带兵冲入谌家大院，而谌建义已在谌父掩护下从暗道逃走。
濑户利用谌建功对玉秀的同情心，使其答应了自己的条件。蓝凌儿将建功的信交到了他的妻子杨湘翠手中。玉秀穿上新娘装泪眼楚楚地引诱谌建功跟其成亲，建功为了玉秀的安全只得就范。韩文龙来电要求龙谭司帮助剿匪，以逮获犯罪嫌疑人谌建义，师长杨伯涛允许。剑玉到达芷江后，与芷江地下交通队取得联系。
张怀滨来到谌家告知剑玉被绑架，谌父一怒之下将他扣下。谌家族人与老百姓一起围住了特案组，并亮出了张怀滨当做筹码，要求放掉谌剑玉。王奎昌团赶到，欲奉命镇压民众，张怀滨挣扎着站了出来，向王奎昌说明原委，制止了这场灾难。为了平息事态，张怀滨保证替大家找回剑玉，同时公开宣布谌剑玉是他的未婚妻。
