一架国民党侦察机意外坠毁于山间，美籍飞行员跳伞后身负重伤，下落不明。八路军某指挥部得知消息，立派机关参谋何剑笙同志前往该地区暗访飞行员下落。

　　此时，活跃在柳林地区的八路军独立团团长李龙飞在一次战役中沉重打击了当地日军，并杀死中佐。政委为了保存实力而命令李龙飞带队撤退。此时，新上任的中佐春上，利用手下汉奸头子假意向李龙飞投诚，从而将独立团全部剿灭。政委为掩护李龙飞而牺牲，李龙飞身负重伤被送往区部养伤

　　何剑笙与柳林镇联络员曲大山艰难接头后，却意外撞上复仇心切的李龙飞，极力阻止了他孤注一掷的冒险行为，并将其送回区部接受军纪处罚。何剑笙等人继续明察暗访飞行员下落，将目标锁定在龙王山寨——原来飞行员被山寨土匪所擒。此时正值粮荒之际，年轻的女大当家董云清力排众议，保下飞行员性命后，决定冒险抢夺日军军粮，谁知却抢来一批日军的洗漱用品，非但没解决粮荒，反遭日军封山。好在龙王山山势险要，日军暂时无法攻入山寨。

电视剧踏破硝烟剧照

　　何剑笙等人也正苦于无法上山，只好找李龙飞帮忙。李龙飞戴罪立功，配合何剑笙等人冲破日军封锁，成功上山，却被山寨二当家扣为人质。曲大山献计巧妙抢来日军军粮，获得董云清信任。然而，二当家获悉日本人也在找飞行员，竟与汉奸勾结，妄图以人换粮，最终却引来日军上山，血洗山寨。危机之下，李龙飞护送飞行员逃往区部，何剑笙和曲大山将身负重伤的董云清救了出来。

　　在失去山寨弟兄的痛苦中，董云逐渐接受了革命思想的洗礼，并加入了武工队。而李龙飞也带回振奋人心的消息——在飞行员提供的情报下，我军在前线再次给予敌人重大打击。上级命令何剑笙为队长成立一支武工队。从此，这支小小的队伍，扎根柳林山区，和众多抗日军民并肩战斗，面对着残酷的斗争环境，跟凶残的侵略者展开了一次又一次的生死相博。

　　在解救怀孕的共产党女干部途中，前有日军重重封锁线，后有特务汉奸死追不放的绝处下，他们体会过听闻婴儿第一声啼哭时的喜悦;在民族大义面前，他们与国民党的义士们摒弃前嫌，兄弟同心、虎穴除奸，也品尝过那份酣畅淋漓的快意恩仇;他们神出鬼没，带领乡亲们抢收粮食，救民于水火;他们晓明大义，教育和感化那些误入歧途的伪军战士，引导他们改邪归正……

　　在一次次艰难任务中，李龙飞也完成了武工队员的使命，被调回旅部待命。何剑笙带领其他队员继续与日本人周旋。

　　面对武工队一次次的戏耍，当地日军也加紧了暗中反扑的步伐。他们不但血洗村庄，搜刮百姓，还假扮游击队员，栽赃陷害八路军;安排女特务混入武工队，意图捣毁武工队据点。武工队在硝烟弥漫中一次次化险为夷，并吸纳了游击队员二虎、逃难村民老段这样与日军不同戴天的铁骨男儿，为武工队注入新鲜的血液。

　　但随着抗日形势的日趋严峻，更加艰巨的任务也随之而来。在掩护投诚伪军副司令前往延安的任务中，武工队不但要对付日本人，还要与重庆派来的刺客周旋，更要面临父子亲情在遭遇国仇家恨时的艰难抉择。在保护一批进步女学生的任务中，队长何剑笙因身处险境，而失去了生命。

　　这些前所未有的挑战和生离死别的痛苦，让武功队员们再次磨练了毅力与心智。最终，曲大山肩负起领导武工队的重任，成功解救了女学生，并杀死了中佐春上，又将大汉奸吴应财成功策反，变为武工队内线。

　　然而继任的中佐井村，却比春上更阴险狠毒。武工队面临更复杂的斗争——段家村屠村的背后到底隐藏着什么不可告人的秘密?春上囤积的神秘物资到底何去何从?继而，各村子又不断有青壮年村民离奇失踪，他们到底被带到了哪里?

　　在重重谜团中，武工队一层层深入调查，却一步步陷入危险的境地，以至于被日军围困，曲大山为掩护大家而壮烈牺牲，队员们全被打散。

　　但这一切却没有击垮大家抗日的决心与意志。幸存的队员们继续与日军艰难周旋，终于发现了日军秘密修建的军用机场，欲将大批当地文物转移的阴谋。在千钧一发之际，终于迎来了八路军新团长李龙飞向柳林镇发起总攻的号角，在武工队与游击队的配合下，炸毁了机场，手刃了井村，夺回了柳林镇控制权，也将那批蕴含着华夏千年文明的文物从日本人手中夺回。

　　最终，李龙飞的队伍吸纳了幸存的武工队员，再次踏上抗击日寇的征程。而在那些依然被日军践踏蹂躏的村庄里，又有遍地英雄成长起来，踏破重重硝烟，为抗战的最终胜利积蓄着无限的力量。