1941年，飞虎队（铁道游击队）的抗日传奇已深入人心。沙沟的孩子大壮（12岁）梦见自己成了老洪，扒飞车、打鬼子，神勇无比……正梦到精彩处，却被他爹叫醒。大壮去找小银（9岁），得知虎子（13岁）今天要组建“小飞虎队”，大壮忙带着小狗黑子跟了过去。在孩子们的聚集地，村里的孩子并没有如约而至，田庄狗剩（13岁）带领的“小飞虎队”反而出现了，虎子和狗剩为争谁是正牌的“小飞虎队”比扒火车。但就在要派人比第二轮时，却发现大壮不见了。正在草丛中拉屎的大壮发现沙沟站上，鬼子站长野川和副站长老许正在迎接日本特务队队长松尾，和松尾同车抵达的，还有野川的妻子加代和儿子喜郎（12岁）。赶来的虎子和小银一腔怒气地责怪大壮的“临阵逃脱”。与此同时，虎子娘辣嫂把沙沟站鬼子的布防情况带给了正等在芦苇荡的一长着络腮胡和一腰中别着大烟袋的汉子，他们当即商讨起晚上的行动计划。夜里，大壮请虎子正看大壮爹养女凤儿（18岁）蹬伞等杂耍入迷时，铁道线上传来了枪声，大壮、虎子和小银忙跑去看。只见络腮胡和大烟袋正带人和鬼子激战，最终敏捷地跳上火车撤离。大壮意外地捡到了一顶破鸭舌帽，他和凤姐说这帽子肯定是老洪的，戴上它自己就是老洪了。络腮胡和大烟袋虽然完成了护送干部过路的任务，但对松尾设的埋伏，他们还是感到蹊跷，分析可能是山里根据地有人走漏了消息。虎子再聚村中的孩子打鬼子，谁知被大壮的一个屁，暴露形迹。随着胖鬼子木村的枪响，众孩子不光吓的一哄而散，而且不敢再跟着虎子胡闹了，虎子身边只剩下两个根本就不靠谱的追随者——大壮和小银。虎子打鬼子的心不死，热切想加入小飞虎队的大壮计上心来，用黑子骗走了喜郎。湖边，正等着“打鬼子”的虎子和小银意外地发现了一个长着大眼的神秘人，这人眨眼功夫便变了副模样消失了，这时，大壮也带着喜郎到了。三个孩子轮番上阵，终把喜郎打到湖中。远远地，找寻而来的伪军孙二狗他们到了。就在喜郎即将溺水时，善良的大壮不忍心，还是伸出树枝把他救了上来。
老许是飞虎队内线，得知喜郎被打，知道野川不能善罢甘休，因此吓唬喜郎。三孩子家长也知道孩子们惹了祸，坐立不安。野川果然大发雷霆，他命人聚集了沙沟的所有孩子，让喜郎指认。喜郎最终却没有把大壮他们认出来。野川有气没处撒，抢去了大壮的黑子给儿子。一大早，大壮就去沙沟站探望黑子。喜郎见大壮和黑子情深，有些歉疚，两孩子成了朋友。松尾的副队长直木率部到任，准备执行一项特殊使命。与此同时，络腮胡得知山里真的有奸细，而这个奸细的资料和照片也被上海地下党收集到，正通过苏北游击队送来。虎子决定先和大壮、小银成立“小飞虎队”。湖边，他们“歃血结盟”，搞得煞有介事。三个孩子正商量下一步行动，又看到一身汉奸特务打扮的大眼。地主胡有财的小儿子胡小头（10岁）的童养媳、卢管家的女儿荷花，探亲途中被鬼子抢到炮楼里。胡小头很是气愤，他的新任侦缉队队长哥哥胡孝诚（胡大头）也无可奈何。大壮被虎子数落成只会吃的笨蛋，他不服气，暗中到调车厂去练习扒飞车，可是不论身体方面，还是心理方面，他哪是这块料啊！辣嫂智进沙沟站，从老许那儿得到上海来的火车准确停靠时间。他们并不知道，松尾和直木正在做周密计划准备截击，最要命的是，苏北游击队出现了叛徒，这个人正好认识来送情报的老吴。凤儿找大壮，却碰到图谋不轨的木村，被大眼相救。凤儿在地上发现了大眼遗落的一个小护身符。晚上，虎子和小银又来杂耍园子找大壮，商量还是得干点露脸的事儿，不能老被狗剩他们压着。与此同时，络腮胡、大烟袋等人则为明天接应老吴，做着最后的安排。
第二天一早，大壮、虎子他们果然去找事情干了，正好遇到孙二狗在教伪军唱歌，他们捣乱。孙二狗气急败坏地追孩子们，他认准了胖小子大壮，死追不放。这时，火车到站了，鬼子展开严密搜查。老吴试图混出车站，就在他将要和上前接应的辣嫂接头时，叛徒发现了他！危急关头，大眼开枪制造混乱，老吴跳上飞虎队前来接应的马车。听见枪响，络腮胡知道行动出了问题，带人前来接应。凤儿正要去找大壮，她再次见到了大眼，而此时的大眼正和络腮胡急着去救老吴。老吴被直木等鬼子紧追，受了重伤逃进芦苇荡中，他在这里碰上了同是躲避追捕的大壮。自知命不久矣的老吴让大壮记牢“松到景武阳来冈，撒上鱼阳太山网”这两句话，然后到刘庄去找捏面人的马大爷带他去找飞虎队的老洪，老吴再三强调，只有见到老洪，才能把那两句话说出来。大壮在极度紧张中费了好大劲才背下了这两句拗口的话。大壮刚从芦苇荡里跑出来，便被他娘强拉回家中躲避。直木等鬼子进沙沟村，挨家搜查，无辜百姓被打死，络腮胡听闻后，忙主动暴露，引开鬼子。鬼子离去了，大壮也找到了脱身的机会，他骗过看守自己的凤儿，飞奔刘庄马大爷家。
没想到，马大爷家早被敌人监视，孙二狗被派在这里。大壮阴差阳错地进入了马家，二狗只看见一留瓦片头的孩子背影。鬼子前来抓捕马大爷，孙二狗不敢坦白自己的渎职，只说没人进马家。而被困的马大爷也无暇告诉大壮如何去找老洪，只是把他塞入地道，让其快逃。大壮刚钻进地道，直木就带人闯进来了。络腮胡等人还在芦苇荡中寻找老吴，大眼前来报信，说老吴已经被鬼子找到了，现在还不知道生死。而另一路人则回来报告，马大爷等三个飞虎队交通员也被抓去了，络腮胡焦急万分。大壮从马大爷家回来，失魂落魄，惶恐不安，他既为马大爷的生死担心，又害怕别人知道自己怀揣情报的事儿。在鬼子找到老吴时，老吴已经牺牲，而马大爷面对鬼子的威逼利诱，死也不开口。副站长老许把这一切看在眼中，却苦于无法把情报及时送出去。络腮胡和大烟袋商量，一方面派人去徐州接头，看看能不能再找到情报的线索，另一方面筹划救马大爷等三个交通员。大壮虽然胆小，但做事一根筋，为了能再见马大爷一面，一早就来到车站找喜郎，谎称马大爷是自己家的亲戚，想让喜郎带他进车站。喜郎说马大爷刚被松尾、直木他们带回临城了。大壮正失望，跟踪而至的虎子和小银也突然冒了出来，说大壮偷偷来找小鬼子，是小汉奸。大壮告诉虎子有一个人能带他们去见老洪，去见飞虎队。虎子和小银一听就来了精神，大壮说这人是飞虎队的交通员，现在已经被关进临城的军营里了。虎子逞能，说可以带两个孩子去临城见交通员。凤儿再次见到大眼，可这次又是擦肩而过，她看到大眼匆匆骑车往临城方向去了。
虎子真带着大壮和小银来到临城，可是到了地方，面对重兵把守的大门，他却也没了主意。这时，他们看到一个胖大的日本孩子（小次郎）在欺负一个中国小乞丐。大壮路见不平拔刀相助，但是三个孩子全都不是小次郎的对手，就连自视武艺高强的虎子，面对摆出相扑架势的小次郎，也是没有丝毫取胜机会。大壮见状，偷偷抱跑了小次郎的衣服，三个孩子才得以逃脱。鬼子摆下了口袋阵，就等着飞虎队来钻，可是左等右等都没飞虎队的动静。大壮、虎子和小银在临城再次见到了形迹可疑的大眼，但是他们有“正事儿”，所以也没顾得管他。忽然两个鬼子过来，抓住了他们。原来，这两个鬼子是军营里的伙夫，他们买菜累了，想让大壮他们帮着抬菜。三个孩子的家长发现孩子不见了，焦急万分，大壮爹忙赶往临近的村庄去找。大壮三个跟着鬼子伙夫进了鬼子兵营，又帮着烧火做饭，哄得鬼子很是开心。可鬼子一转脸，小银又想出主意，给敌人的粥里面狠狠地加了些“佐料”——童子尿和巴豆粉。饭做熟了，鬼子伙夫安排孩子们到军营里去送饭。一路下来，没找到关马大爷的地方。正当大壮犯愁的时候，鬼子伙夫忽然让孩子给监狱送饭。大壮终于又见到了马大爷，大壮刚叫醒昏迷的马大爷，正要问老洪在哪，鬼子却走了过来。大壮回到伙房，提出要回家。鬼子伙夫对三个孩子很满意，临走还叮嘱他们明天再来帮厨。从伙房出来，虎子和小银问打听到飞虎队的下落了吗？大壮摇头。大壮琢磨要救“交通员”出去，不然就被鬼子折磨死了，可虎子和小银认为牢房有鬼子把守，谈何容易。大壮出主意，先躲起来，等晚上再想办法。
大壮一直没回家，大壮爹娘有点担心。凤儿去找大壮，途中巧遇正要去执行侦查任务的大眼。大眼见天色不早，便主动提出送凤儿回沙沟。飞虎队声东击西，炸掉了车站的军火库。松尾接到命令，马上赶去增援。三孩子趁黑接近牢房，发现根本无法靠近，大壮琢磨出一主意。飞虎队击毙了鬼子哨兵，正要往里冲，突然发现好多鬼子慌乱跑出屋，原来是三孩子把水塔管子顺到鬼子兵营里，大水向营房灌去，飞虎队趁机打了进来。第一次见子弹在身边飞溅，三个孩子吓坏了，赶紧翻墙逃离了鬼子兵营。飞虎队速战速决，救出了马大爷几个后马上撤出。三个孩子回到沙沟，正碰上到处寻找他们的家长。好在他们事先编好了理由，这才蒙混过关。车站被炸，军营遭袭，松尾接到电话，说小林司令官要见他。他自忖这次见面不会有什么好。已经奄奄一息的马大爷只含混不清地说有个孩子曾经找过他，就撒手人寰了。这个支离破碎的信息让络腮胡和大眼猜测难道会有孩子和情报有关？大眼提议，由他去周围村里转转，打听一下关于这个孩子的情况，络腮胡答应。一早，大壮娘警告大壮要专心学祖传戏法，以接爹的班，并提到大壮那好几年都没回家的二叔。大壮问为啥不回家，大壮娘欲言又止。正在这时，虎子和小银来告诉大壮，听人说昨天夜里飞虎队不仅偷袭了军营，还把马大爷也救走了。一听和飞虎队擦肩而过，大壮很是懊恼。可孩子们随即想到，关在临城的交通员会不会把他们的事儿告诉老洪啊？荷花为了保全清白，在炮楼里自杀了。消息传来，卢管家和胡小头都陷入了悲痛当中。胡有财让胡小头这几天不要出门，以免再生事端。沙沟村头，大眼再次见到了凤儿。凤儿把换了新细绳儿的小护身符还给了大眼，并且问了好多部队上的情况，她对未来充满着无限地憧憬和遐想。小次郎跟随父亲福原来到沙沟办事儿，他问起那三个孩子，喜郎不知就里，当即说认识。小次郎大喜，认为终于找到了复仇的机会。
大壮的二叔田二，结束了两个月的湖西学习，顺路来探望哥哥嫂子。田二并没有把自己是飞虎队的实底儿告诉大壮娘，而大壮娘则很热心的说起当初给田二和凤儿定的娃娃亲。田二亲眼见到了凤儿的秀丽，当然乐得应下这门好亲事。大壮、虎子他们正在调车厂练习扒火车，被小次郎堵个正着。湖边再比武，大壮、小银和虎子使出全身解数，还是不能赢小次郎。正在这时，小银用自己随身携带的各种甲虫袭击小次郎。一时间，小次郎浑身爬满了大虫子，大壮也趁机抓下了小次郎的兜裆布，扔到了湖里。铩羽而归的小次郎决心再找机会报复。田二走到村外铁道边，正好遇到武艺高强的田二把来盘查的孙二狗打得落花流水，并成功地扒上路过的火车。大壮认定二叔一定是飞虎队！田二归队，正好遇到大眼来给络腮胡送信，说鬼子杀害了和马大爷一起被抓去的两个交通员。大烟袋猜测出这是鬼子的激将法，为的就是让飞虎队现身。而络腮胡则表示，这个仇不能不报。大壮回家问二叔是不是飞虎队，换来了父母的责斥。趁到刘庄演出，大壮来到马大爷家打听，才知马大爷已经去世了，大壮顿时感到前途一片迷茫。他只能寄希望于飞虎队听说他们成立小飞虎队，亲自上门来找他们。而也就在这一夜，络腮胡带人炸掉了鬼子设在周边的三个炮楼据点。大壮娘给凤儿提起和田二结婚的事儿，凤儿感到很是为难，她早就听说田二人品不太端正，况且此时心中又有了大眼。可一旁偷听的大壮却很是赞同，因为他认为凤儿姐就该嫁二叔这样的飞虎队英雄。大烟袋从山里根据地回来，捎信给络腮胡，说因为上次去徐州接头未果，山里决定直接派人去徐州接上海派来的同志，络腮胡说一定要派人协助。松尾、直木连夜去追查炸炮楼的飞虎队，没有半点收获，来到沙沟站。孙二狗说起当日他曾看见一个留着瓦片头的孩子去过马大爷家。松尾忙带人去刘庄抓这孩子，却发现集中起来的孩子大都是瓦片头，依次审问，仍没有丝毫进展，松尾决定扩大范围。来刘庄打听消息的大眼看到了这一切。
络腮胡和大烟袋听到大眼的报告，当即安排飞虎队员和辣嫂分头去通知老百姓，把孩子都剃成光头，这样一来，鬼子就再也找不到什么“瓦片头”了。大壮心事重重，这引起了虎子和小银的怀疑，故意不理大壮。大壮想来想去，最终觉得找飞虎队还得靠他俩帮忙，所以主动和好，并不惜把那顶心爱的破鸭舌帽送给了虎子。大壮爹娘和小银奶奶逼着孩子们剃“和尚头”，孩子们不愿意剃，正在对峙之时，忽然传来消息，说鬼子抓住了胡小头。胡小头因为喜欢面人，所以偷跑出来到刘庄马大爷家买，没想到遇到了留在那里监视的鬼子兵。松尾和直木马上进行审问。胡小头却哭诉荷花姐姐被日本人害死了。胡有财到临城去搬来了胡大头，松尾出人意料地让胡大头把弟弟带回去，原来他是想放长线钓大鱼。飞虎队听说了胡小头被抓，决定到胡家一探究竟，胡有财吓得魂飞魄散，崇拜飞虎队的胡小头却喜笑颜开，可他确实不知道什么情报。飞虎队见胡小头不像撒谎，就提出让胡有财安排见一下胡大头。放走胡小头后，松尾就派出密探暗中监视了胡家。这时，密探前来报告，说有两个陌生人到过胡家。
松尾带兵赶到胡家，胡有财谎称飞虎队让他代买粮食，松尾窃喜。胡大头正疑惑松尾怎么知道他家来了飞虎队，却被松尾命令回临城调查据点被炸事件。虎子几个听到鬼子抓了胡小头，以为他当了汉奸，气得咬牙切齿，看虎子要揍他，胡小头着急中说出飞虎队晚上还会来，三个孩子很是吃惊。他们决定晚上去胡家见飞虎队。大壮激动地不断嘟囔那两句话，生怕见到老洪忘了。可无意中，三个孩子却看到了松尾正秘密部署伏击飞虎队。大壮他们断定胡有财和胡小头还是汉奸，虎子和小银后悔轻信了胡小头，可大壮却说飞虎队怎么可能把情报告诉一个小汉奸呢？虎子和小银想想也是。胡有财知道晚上在自己家将有一场战斗，所以托卢管家带着胡小头躲进临城胡大头的一个秘密住所。虎子小银琢磨要是打了鬼子灭了胡有财，到时说不定飞虎队会主动上门感激他们呢，大壮毫不犹豫地同意了。三孩子正商量咋办，被辣嫂抓住了，小银不得已说出在胡家见过鬼子，辣嫂听罢让虎子看好妹妹，自己急忙赶去飞虎队联络点。大壮想到了灭胡有财的好办法，趁虎子不注意，他和小银偷了虎子家的鸡和灯油。络腮胡和大眼接到辣嫂的报告，判断胡有财出卖了飞虎队，决定将计就计，在胡家给鬼子来个反伏击。晚上，做了周密布置的飞虎队准备重创松尾，不料三个孩子点着的火鸡突然飞进胡家大院，飞虎队被迫提前行动。枪声让三个孩子疑惑，以为是汉奸和鬼子自相残杀呢。松尾和直木趁乱逃脱，胡有财哀求松尾不要丢下他，被直木击毙。
枪声停了，村里人议论说是飞虎队打了胡家，三个孩子赶紧跑回胡家大院，院子里火还在燃烧，却一个人也没有了。三个孩子又在周边寻找飞虎队，也没能找到，为又一次错过见到飞虎队的机会而遗憾。飞虎队纳闷是谁放火影响了行动？与此同时，他们还得到一个重要信息，近日有一辆往大扫荡前线运输物资的特别军列要在此经过，络腮胡让辣嫂通知老许等内线，近期密切留意铁路上日军运送的物资。一大早，大壮娘带大壮来虎子家质问，虎子不得不说鸡和灯油都抗日去了，大壮娘气得又和辣嫂叨叨起来。辣嫂对孩子的行为既高兴又后怕，只是不知道几个孩子各自的真正目的。松尾和直木行动受挫，他们在离开临城时，告诫野川一定要小心谨慎，特别是要对中国职员多加留意。辣嫂到车站送菜，但又被一向看不惯中国女人的加代刁难，鬼子也在驱赶，所以辣嫂没能拿到老许的情报。大眼来找辣嫂，虎子怀疑其是汉奸，就让小银赶紧去找大壮，把湖边的陷阱准备好。大壮闻听，忙偷跑出来，和小银去湖边把陷阱弄好，虎子把大眼引到湖边，推入陷阱中。“审问”过程中，大眼悄悄解开手上的绳子，倒把大壮三个及秀秀“俘虏”了。好在是辣嫂及时出现，才给孩子们解了围。辣嫂告诉大眼，老许的情报因出现意外没能取出，大眼要辣嫂要尽快设法拿到。大眼走后，孩子们对这个神秘人的身份莫衷一是，他们去找辣嫂问，辣嫂只说这个大眼很难对付，让孩子们以后少惹他。大队的日伪军持续在湖边搜索情报无果，松尾命令公开撤兵暗中埋伏，以达到“欲擒故纵”的目的，他断定飞虎队肯定不会放弃失踪在芦苇荡中的情报。凤儿在村口又等到了大眼，她给大眼做了双布鞋，而大眼作为回赠，把他娘给他的小护身符送给了凤儿。大壮、虎子、小银和秀秀正在废矿场玩，突然孙二狗前来，抓走了三个大孩子。听到秀秀的报信，大人们都惊慌不已，忙想办法营救孩子们。他们不知道，孙二狗抓大壮他们，其实仅仅是为了让他们陪孤独的小喜郎玩。刚回临城的胡大头听说他爹死了，忙来找松尾。松尾骗胡大头，说是飞虎队杀了胡有财。胡大头怒不可遏，急去报仇，松尾装好人，劝他君子报仇十年不晚。
