早先国军狼狈退出冀中战场，一大批美国援助的先进军火武器与物资给养，被滞留在冀中平原南部。这批军火与物资，被隐藏身份的留守人员小心藏起来。抗日战争越来越激烈，可留守人员却迟迟等不到国军的消息，与其将军火物资藏在深处白白浪费，不如贡献给真心抗日的八路军…
打入国军多年的我地下党员白丛雪带着副官张志强奉命与受八路军整编的榆城游击队队长叶凌青接头，正在准备移交军火情报之时，因为走漏风声而遇袭，白丛雪不幸被捕，军火关键人物张志强生死未卜。同样惦记军火的日本人加紧对白丛雪的审讯过程，为了不让军火落到日本人手里，叶凌青策划营救白丛雪的行动，再次失败，连叶凌青自己也身陷囹圄。牢房里，叶凌青和日军展开你来我往的斗智斗勇，找到机会成功逃脱……
却没想到日军少佐川野放出叶凌青投敌的消息，致使叶凌青被“榆城”成员怀疑，并押送至根据地……敌工部长余向秋和团长将计就计，密谋让叶凌青假意成为“汉奸”，潜伏进日军内部，营救白丛雪，帮助八路军收集情报，同时掌握日军对军火的勘测情况，瓦解敌人的猎犬计划，并寻找机会除掉川野坚这个日本刽子手，最终找到这批军火交给八路军……叶凌青接受了这个艰巨的任务……继潜回自己老家叶家庄后，又假意叛变，取得日本人信任，与另一名潜伏人员哑巴厨子接上头，合谋营救出了白丛雪，却没想到哑巴厨子因此丧命，叶凌青难以接受现实，余向秋告知叶凌青这次任务事关战斗的成败，叶凌青只得继续一边周旋于虎视眈眈的日军中间，一边应付将他视为汉奸、欲刺杀他而后快的前榆城队友。
此时，川野派勘测小队迅速排查着易水县和叶家庄可能藏匿军火的可疑之处……榆城游击队进一步给叶凌青的潜伏制造麻烦和障碍，队员玄娃因为擅自行动被日军抓获，叶凌青无奈冒险扮作黑衣人和游击队配合，救出玄娃……
这次行动，让游击队内部一直对叶凌青心存仰慕好感的白丛雪产生怀疑，认定叶凌青叛变一定有隐情，几番回合下，白从雪确认叶凌青身份，作为叶凌青帮手展开对副官张志强的营救行动，因为他的手上有有关军火藏匿图的重要线索。。。
终于，叶凌青找到一个利用汉奸运送烟土的机会营救张志强，阴差阳错，本来可以送往八路军根据地的张志强却被安排到了叶家庄。在日军眼皮底下丢失张志强，让川野大为暴怒，率领日军扫荡八路军根据地、突袭游击队驻地，全靠叶凌青临机应变，才让榆城游击队免受灭顶之灾……叶凌青既要保证张志强的生命安全，又要躲过日本人的清网排查，还要想办法将不信任自己的张志强送到八路军根据地，困难重重……
军火大追踪剧照
与此同时，八路军内部出现了内奸，关键时刻，叶凌青知道要完成任务，必须首先铲除内奸，他和白丛雪设下引蛇出洞的计策，铲除让人难以置信的内奸……
为了让等得不耐烦的张志强相信自己，叶凌青用尽办法，救出了张志强。然而这个张志强实际是日军派人假扮的，目的是试图借机打入我八路军内部。。。。危急时刻，叶凌青和白丛雪识破了张志强的身份，他们将计就计，粉碎了敌人的阴谋……
虽然此时川野已经把寻找军火的希望寄托在地毯式搜索上，但是一直被川野怀疑的叶凌青再次入狱，被川野百般折磨，她扬言让他眼睁睁看着皇军如何找到军火，并假意放出话要处决叶凌青，以此引诱前来营救他的白丛雪及游击队上钩，并一举歼灭……
叶凌青并不在乎个人安危，他决意行险，策反屡次被日军侮辱的皇协军队长张云爱……几经游说，张云爱终于彻底和日本人决裂。带着叶凌青的情报和任务去和榆城游击队接头，叶凌青也趁机成功接管了皇协军。。。。
经过精心的金蝉脱壳的设计与惨痛的各种志士的牺牲，叶凌青和白丛雪又一次潜入日军大本营，最终取得了军火地图，白丛雪带着榆城游击队来到藏匿军火的葬龙谷……川野西子也率领日军勘测队锁定这个位置，两边展开一场寻找军火的竞速赛，战斗非常惨烈。危难时刻，叶凌青的父亲叶老爷子点燃了叶家庄鬼子的粮食，川野西子被迫撤兵赶往叶家庄，老爷子最终与川野西子同归于尽。与此同时叶凌青设计在榆城除掉了川野坚这个刽子手后，立刻赶往葬龙谷。在白丛雪身陷绝境之时，叶凌青率领起义的部队杀出，终于挽救了白丛雪及游击队。。。
最终依靠天时地利人和，死伤大半的榆城游击队成功拖延住日军，给八路军援兵争取到运送军火的时间，成功完成了艰巨致命的任务。
