1942年，正在抗日战争焦灼之时，日军突袭新四军在北方地区的一处兵工厂，保卫兵工厂的独立团特务连浴血奋战，终因寡不敌众，阵地失守，连长孔圆被俘。孔圆的哥哥孔方是一名大学数学教授，精通数学逻辑分析，曾留学日本，对日军的情况有所了解。在新四军帮助下，孔方和未婚妻——心理学教授向海音混进日军占领区，里应外合，发动反攻，成功救出了弟弟和兵工厂人员并夺回了阵地。本剧取材于黄崖洞兵工厂保卫战以及众多兵工厂事迹，用普通人的事迹展现出一幅各阶层人民联合抗战的生动历史画卷。
故事发生在1941年，四年前打响的抗日战争此时正是最为激烈的时刻，敌我双方抵死拼杀，战场状况瞬息万变，谁也不知道明天将会怎样。由陈纳德上校率领的飞虎队如一把尖刀插向日寇的胸膛，给予侵略者以沉痛的打击。在一次空战中，飞虎队王牌飞行员约翰的飞机不慎中弹，他跳伞后落入风铃渡，在被日寇追杀的危机时刻，猎户出身的牧良逢（杨烁 饰）出手相助。牧良逢拥有令人称叹的高超枪法，其骨子里更是一个顶天立地甘为国家抛头颅洒热血的铁汉。以此为契机，平凡无奇的牧良逢卷入了抗战的浪潮中，并与美丽妖娆的女子柳烟（周扬 饰）、单纯可爱的部队医生赵小田（朱琳 饰）等人邂逅。神枪手牧良逢，从此一步步成长为足以担当民族大义的传奇英雄…… 本片根据李晓敏的同名原著改编。
