20世纪上半叶，中国社会正处于历史发展的十字路口，政治局势错综复杂，工人运动风起云涌。在北京西南的古镇长辛店，年轻贫寒的机车厂工人康本善梦想“当大工匠，修最难的机器，造最好的火车”。在党组织的引导下，他与王冉秋、王森、吴世驹等进步分子一起团结工人力量成立工人俱乐部、护送罢工捐款、保护技术骨干、反抗日军侵略、抓捕国民党特务等，并在与各派反动势力斗争的过程中逐渐成长、成熟。建国后，他与王冉秋作为二七机车厂的工程师伉俪，为新型机车研制做出重要贡献，成为了真正的“大工匠”。
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该剧讲述上世纪三十年代初，日本占领中国东北三省，在一列从哈尔滨开往奉天的列车上，一方面日本人进行细菌战筹备中，秘密对相关生化专家及重要物资进行转移；另一方面南满伪政府中央银行将通过铁路秘密运送大批黄金，国民党特工乌鸦计划炸车夺金；除此之外，共产党秘密据点在此间也被乌鸦袭击，抗联特工队队长林胜男计划抓捕乌鸦。各方焦点汇集，在全长六百余公里的南满铁路沿线上演中国版火车大劫案。
上世纪三十年代，能力出众，机智果敢，却没有坚定信仰的伪满警察许从良，在哈尔滨警察厅险恶的内部斗争中，凭借出色的破案才能，赢得了警察厅厅长金荣桂的信任；另一方面，许从良出于对警察厅刑事科科长关海丹的爱慕和对共产党人的钦佩，一次次帮助关海丹转危为安，并在多次行动中与关海丹并肩战斗，成长为了一名真正的共产党员。在血雨腥风的伪满警察厅，许从良一直在剃刀的边缘，与关海丹从敌对到合作，再到心心相印，最终赢得了关海丹的爱情，也收获了坚定的信仰。
