1940年8月8日，朱德、彭德怀、左权下达《战役行动命令》，晋察冀军区破击正太铁路石家庄至阳泉段，第129师破击正太铁路阳泉至榆次段，第120师破击忻县以北的同蒲铁路和汾(阳)离(石)公路，并以重兵置于阳曲南北地区，阻击日军向正太铁路增援。要求各部在破击交通线的同时，相继收复日军占领的一些据点。
日军大本营决定，在华北晋察冀边区建立最大的军供站，为日军提供军火、粮草、被服、汽油等后勤保障。而八路军连长付子龙的存在，成为日军建立军供站的最大威胁。
敌我对战，付子龙已经率兵连续端掉了日军的炮楼，刺杀汉奸以及日军的要员，摧毁日军弹药库，炸毁日军的军列，成为了日军眼中钉，肉中刺。日本驻军司令加藤信更是发誓要不惜一切代价剿灭付子龙部队。
付子龙正率部应战日军大部队，付子龙和指导员许雪山是战友兄弟也是生死搭档，两人配合默契，警卫员大龙和战士铁彪也英勇善战。小战士细根没有战斗经验，差点落于陷阱，幸亏付子龙及时赶到。付子龙暗暗为新兵们的作战经验着急。付子龙带人击退日军，成功突围撤退到小李庄。
战士周鲲鹏向付子龙告假，打算去邻村看望父母。付子龙让周鲲鹏顺路侦察敌情，然后直接返回柳家庄根据地，周鲲鹏欣然离去。
国军驻地团长陈可立与日军早已暗中往来。年轻的参谋孟德才虽然对陈可立忠心耿耿，但得知陈可立亲日，还是颇有腹诽。陈可立既要应付上峰命令又想要讨好日本人，决定派出炮灰与日军“假战”。并将“炮灰”任选锁定老兵田守义。田守义狡诈圆滑噬钱如命，他曾是陈可立的救命恩人，倚老卖老，在军中混得如鱼得水。
国军军营，士兵们正在安设赌局，杨严出千耍弄新兵小五子，田守义路见不平出手教训了杨严，田守义在将士们中的威望更高。但田守义也有烦心事，多年前他被抓了壮丁，妻子儿子也死于战火，至今他孤身一人，他对战争没有兴趣，对国军战况的窝囊也十分不满，只想能早日娶妻生子给老田家续上香火。
田守义得知陈可立拿他当炮灰的企图，心中气愤萌生逃念。田守义找借口进了陈可立办公室，偷走了陈可立的大洋，又带上自己所有的积蓄，离开了国军军营。
周鲲鹏回到周家屯，但他偷偷去见的并不是父母，而是青梅竹马的情人梅花儿。梅花儿现在的身份却是周老爷的姨太太。
我的父亲我的兵剧照
周鲲鹏闪身进屋，等待他的不是梅花儿却是周老爷本人。周老爷怒叱周鲲鹏勾引梅花儿，周鲲鹏想要脱身，开门却见到院子里都是持枪的日本兵。原来周老爷痛恨梅花儿与周鲲鹏私通，遂和加藤勾结，给周鲲鹏设下这个圈套，周鲲鹏被捕。
梅花儿得知周老爷告发了周鲲鹏，和周老爷哭闹撒娇，让周老爷想法再把人要回来，这时，加藤却派了副官香川来把梅花儿也抓走了。
加藤对周鲲鹏用刑，并把梅花儿带到他面前，周鲲鹏受不了折磨，终于叛变，供出了付子龙此时正在小李庄的情报。
付子龙带人在小李庄休整，他机敏警觉，在小李庄各处布下警戒。此时田守义连夜出逃，也来到小李庄附近，遇上了正在巡逻的铁彪。铁彪见田守义形迹可疑，还带着这么多大洋，立即拿下田守义，把他押到付子龙跟前。田守义见到赫赫有名的付子龙，惊讶其原来是这么一个年轻人。
田守义谎称自己叫吴大山，是国军派出来买药的。付子龙看出端倪，扣下田守义的大洋，把他交给细根看管，告诉他只有等大家撤出小李庄才能恢复他的自由。田守义无奈留下，他见细根年少单纯，倒是十分投缘。
加藤集结部队，准备夜袭小李庄。付子龙灵敏感知异状，在小李庄设下埋伏。田守义战斗经验丰富，也警觉有状况，拉着细根逃离柴房，这时日本兵已经靠近。
双方在小李庄交战，田守义跟着八路军的部队一起抗击日本兵，田守义对付子龙的作战能力大为赞赏，付子龙也对田守义的临战本事刮目相看。付子龙带人再次突围，八路军战法虚虚实实又让加藤扑空，加藤气急败坏。加藤推算着路径，在八路军可能经过的地方都设下埋伏。
陈可立发现田守义逃跑，大洋被偷，迁怒于站岗的士兵小五子。陈可立料定田守义没有好下场。
小李庄被偷袭，付子龙和许雪山都觉得必有蹊跷，内部一定是出了奸细。许雪山认为“吴大山”突然出现非常可疑，但付子龙目光如炬，他认为“吴大山”虽然不是简单的国军买药人，但他也不是奸细，就是国民党逃兵。付子龙反而对“吴大山”的军事才能非常感兴趣，决定把他带回根据地替八路军训练新兵。付子龙用大洋“吊”着田守义，田守义一心想要回钱财，答应跟着同去根据地。
付子龙和许雪山把嫌疑人锁定了周鲲鹏，因为小李庄是部队临时决定的行踪，而除了周鲲鹏，其他人都没有离开。周鲲鹏知道的情况很多，如果他叛变，很多同志将陷入危险。付子龙决定借道八里坡，尽快赶回柳家庄根据地向上级汇报。
八里坡，加藤派遣的猛虎队行动组已经埋伏多时。付子龙带人赶到八里坡附近，突然挥手停下，众人不明所以，只有田守义也看出状况，告诉大家此地有埋伏，付子龙对田守义丰富的应战表现十分欣赏。
