1949年，中国人民解放军第一野战军挺进大西北，驻守兰州的国民党军负隅顽抗，一场惊心动魄的大决战在黄河岸边拉开序幕。第三十五师老虎团团长王少强主动向师长邱子然请缨，为总攻拔得头筹。霍金发、丁得水眼见战事不顺，强拉着许殿亭撤离。解放军方面发起总攻，王少强带领骑兵营追击许殿亭，在野马沟附近被挡住了去路。
兰州虽然被解放了，但本地的土匪还有国民党特务未被肃清。军区命令35师留驻兰州，就地剿匪肃特。而许殿亭则兵聚豹头山，成为反共救国军第三纵队的司令，土匪刘栓子和向一光为副司令。刘栓子表示联合反共可以，但必须给好处。许殿亭许诺会补给充足的武器弹药。
卫生队长邱雯选择留下来和王少强并肩作战。回到家乡的王少强受到群众的欢迎，而许殿亭则想要伺机复仇。在群众欢迎解放军的街道上，丁得水带人突袭。许殿亭的女儿许凌梅出现，救下了王少强一行人。原来许凌梅与王少强两人五年前早已相识，因误会而分开。
刘栓子得知丁得水事败，决定单方面行动。刘栓子等人寡不敌众，溃逃后碰到了许凌梅。刘栓子一直苦于没有足够的武器，便趁机绑了许凌梅，准备要挟许殿亭。王少强等人开会探讨此次战役的问题，怀疑解放军内部有敌人的内鬼。许殿亭找刘栓子谈判，刘栓子狮子大开口，一时没有办法，许殿亭只得答应。刘栓子想要套出秘藏武器，不敢怠慢许凌梅。
国军特派员姜媚试探许殿亭，发现他为了自己女儿的性命置党国的利益于不顾，十分失望，但也一时没了办法。邱雯听到王少强与邹四柱的对话，得知王少强喜欢的对象竟是匪首许殿亭的女儿，非常生气。陈戈来找王少强商量扭转不利局面，教训一下许殿亭，王少强准备去摸一下豹头山的情况。
许殿亭和刘栓子，一个想着应对之策，一个等待对手乖乖就范，送上武器。许殿亭拉着十多箱武器，带领着人马赶到五里关外，与刘栓子会面，刘栓子验证武器的真假，许殿亭也要求看人验明正身，刘栓子的再三推脱引起许殿亭的怀疑，双方终于开了火。
向一光带着手下不去五里关却赶往黄树岭，牛有德表示不解，原来向一光早已在刘栓子身边安插了卧底。许殿亭一路追着刘栓子打，刘栓子节节败退。
大西北剿匪记剧照
姜媚劝许殿亭不要把刘栓子赶尽杀绝，还是尽早去解救许凌梅为好，原来许殿亭做了两手准备，胸有成足，心腹丁得水已赶往黄树岭救人。就在丁得水与黄树岭的土匪交战之时，向一光先发制人，抢先带走了许凌梅，并成功躲避了丁得水的追踪。许殿亭打跑了刘栓子，又遭遇解放军的埋伏，正当许殿亭感叹没有出路之时，援军赶到。
丁得水协助许殿亭一行脱险，承认未救出许凌梅。得知许凌梅被劫走，刘栓子差点枪毙覃礼安。王少强猜想许凌梅未得救，担心她的处境。蔡宝江托田凤英传递情报，许殿亭推测许凌梅在向一光那里，而向一光之所以这么做，也是打算问许殿亭要武器。
许殿亭派去的杀手被王少强制服，蔡宝江借机杀人灭口。为引出内鬼，王少强开会放出假消息，蔡宝江给田凤英送情报，引起王少强怀疑，郝波却说蔡宝江是去南北客栈办正事。邱雯跟踪冯美芝去了药铺，怀疑她是内鬼，却不料她是去给王少强抓药的。
许殿亭得知刺杀失败大为恼火，又听说向一光抢走许凌梅，正打算发威，却被告知人回来了。向一光找借口说要投靠许殿亭，而实际上还是在打武器的主意。许殿亭劝许凌梅跟王少强划清界限，许凌梅怀疑当年是许殿亭说了谎。
