上世紀三四十年代，守衛大崮山的部隊是山東縱隊的大崮山獨立團，日軍向該陣地發起多次攻擊均未能得逞。1940年冬，八路軍在山東省沂水大崮山的秘密軍工廠因叛徒出賣遭到日軍第六混成旅岡田聯隊的偷襲。經殊死拼殺，守衛大崮山的八路軍獨立團全部陣亡。兵工廠廠長朱南命令炸毀兵工廠，在掩護工廠技術人員撤退的途中被敵人發現被逼跳崖壯烈犧牲，他的妻子陳若水和三個月大的女兒被日軍俘虜。

日軍得到空山頭并不甘心，他們四處搜查兵工廠的技術工人。左北泉擅自行動被姜縣長關禁閉，他的攪和打亂了組織的計劃。左水泉綽號摘星手，郭局長因行動需要讓他加入營救計劃，左水泉提出讓桑桑和長腿子參加，領導都出意了。

陳若水被刑訊逼供，她拒不交待，日軍用牛奶來引誘她，陳若水抱著孩子堅貞不屈。左水泉和長腿子在途中遇上打劫的貨郎，兩機智地化解危機，這才知道對方用了假槍，貨郎跟他們同行。日本軍官鈴木讓廚師田小德給陳若水母女送些吃的，田小德有怒不敢言。

方子山所有的兄弟和峪子村的老百姓都沒了，按道理來說日軍不可能追趕上，但事與愿違，只有方子山一人逃出敵軍追趕。左水泉和大長腿看到方子山被日偽軍追趕，兩人出手相助，日偽軍匆忙逃走，走近前時才發現是方子山，方子山并不領情。

方子山懷疑有漢奸告秘，他勸左水泉放棄救人的念頭，方子山對紅部十分了解，他愿意和八路軍聯手殺鬼子。廚師拿著弄來的牛奶求陳若水喂喂懷里的女兒，陳若水喝下后用嘴喂給女兒。桑桑從表姐那兒打聽到陳若水和孩子的情況，紅部的地形圖還沒搞到，管事田小德也許能幫忙，左水泉決定一試。