曲梅和李书新将桃子带到狮子黑家，桃子见到自己的师哥，控制不住情绪昏过去了。赵六把师妹背到了卫生队，由陈医生等人的救治。赵六去看望伤兵，发现他们因不愿意消耗药物而拒绝吃药。赵六下死命令要不吃药，要不回家。二连长周春风偷偷喜欢护士晋十月，又不好意思说出来。
康铁蛋调侃他，周春风一急，一股脑全都说了出来，刚好被路过的晋十月听到，两人遂对彼此有了好感。桃子在陈医生的救治下醒了过来，赵六才知道阎五把桃子送给日本人蹂躏，还逼着她来找师哥赵六给他们刺探情报，当得知师妹九岁红已被鬼子杀害后，水上漂悲痛万分，再加上阎五把她送给日本人这事，精神受到严重刺激。听到此讯，狮子黑一拳砸在炕桌上，新仇旧恨一起涌上心头。
两人一起去给师傅叫破天和师妹九岁红上坟，泪雨纷飞，心如刀割，水上漂立志要当兵，给师傅和九岁红和死去的师兄弟们报仇雪恨。而王成等人认为此事需缓一缓，因为水上漂毕竟是阎五以前的老婆，万一真要是阎五派她来刺探军情的，就不好办了。狮子黑欲言又止，只能好言相劝师妹水上漂，暂缓些时日。王成接到总部发来的电报，说日军近期可能会派一支生化部队前来关县，叫他们迅速摸清情况，做好应急准备，尽量赶在敌人立足未稳之前，一举消灭他们。
为摸清日军生化武器库所在，狮子营决定成立侦察小组，进城观察鬼子动向。水上漂无意从别人嘴里得知师哥不让她参军的原因：她是汉奸阎五的老婆，她思之再三，一个可怕的想法促使她再次回到关县县城。狮子黑赵六想从阎五这儿撕开口子，他带侦察小组乔妆潜回关县县城，在阎五与小相好小凤仙的住处秘密绑架了他，逼他说出鬼子毒武器所藏匿的仓库。
阎五说今晚的日军司令部好像有大动作。夜里，赵六冒险潜入关县日军司令部，跟着卡车来到一个旧窑场。半夜里，阎五打昏看守，返回日军司令部，把赵六寻找生化武器的消息报告给松尾和佐佐木。松尾包围了赵六潜入的旧窑场，对着地洞，让日军放起了毒气。赵六等人在地洞中走投无路。
生死关头，在地洞最末端，赵六发现墙面不稳，把干茬砖推倒，跑了出去，众人才从死里逃生。赵六人身重毒气昏迷，曲梅找来一个以前认识的西医，通过及时救治，大家才转危为安。松尾带着生化部队来到大王庄。武工队李书新正和老孙几个武工队员为了把松尾所带日军引开陷入包围。生化部队给他们注射病毒，为了不感染大部队，李书新和三个武工队员连同十几个鬼子同归于尽。水上漂神情沮丧地回到县城，她把自己精心打扮一番后，在隆福酒楼等着阎五。阎五如约而至。
阎五如约而至，水上漂假意应承，乘机刺了阎五一刀，阎五钟爱桃子，不忍心伤害她。皮二带人闯了进来，为救阎五打了桃子一枪，阎五为了心爱的女人开枪杀死了皮二。赵六冲进酒楼，看到死去的桃子和痛苦的阎五，不忍心开枪杀他，目睹着大汉奸阎五开枪自杀。
为尽快侦察清鬼子藏匿生化武器的地点，狮子黑等人再次潜入城里，以老奎的棺材铺作掩护，继续观察着鬼子的动向。一入夜，狮子黑命令大家待在原地待命，自己只身夜闯鬼子司令部，果然他在那里发现了些蛛丝马迹。曲梅和石排山顺藤摸瓜，找到日武器库，观察前去巡视的松尾和佐佐木。
等松尾离开，赵六带魏大柱进入武器库，一探究竟，结果发现只是一些常规武器。狮子黑决定化妆成一队日军，押着伪装被抓的曲梅开车返回城中，在日军司令部监牢里发现大量生化武器箱子。狮子黑赵六命人将炸弹装好后，杀了出去，被鬼子发现，几个战士英勇献身，随着一声巨大的爆响，鬼子的生化武器全部被销毁了。
松尾带着生化部队扑向大王庄，闻讯赶来的王成又一次打乱了他们给老百姓注射毒疫的计划。等松尾等人撤回县城，看到司令部上空黑烟滚滚时，松尾简直快要给气疯了。而在桃树沟，狮子营和武工队正在和老百姓热烈庆祝着这次胜利。曲梅和狮子黑在李书新等人的墓前，惋惜他们的离去。
