国共两军抓住战机，在云山岭夹击日军一部。大战在即，国军一零三师副官马锐（刘家良饰）趁师长疗伤之际，勾结日军，策动全师投敌。战局陡然突变。三十名军官自称铁拳，决定兵谏、除掉叛徒。机要员宋青（陈丽娜饰）错把一份密电转交给马锐，致使风声泄露，二十八人惨遭杀害，两名铁拳下落不明。

该剧讲述上世纪三十年代初，日本占领中国东北三省，在一列从哈尔滨开往奉天的列车上，一方面日本人进行细菌战筹备中，秘密对相关生化专家及重要物资进行转移；另一方面南满伪政府中央银行将通过铁路秘密运送大批黄金，国民党特工乌鸦计划炸车夺金；除此之外，共产党秘密据点在此间也被乌鸦袭击，抗联特工队队长林胜男计划抓捕乌鸦。各方焦点汇集，在全长六百余公里的南满铁路沿线上演中国版火车大劫案。

1943—1945年，在小街镇和塔湾村城乡，葛二蛋和麦子，一个性格直爽，侠肝义胆、敢作敢为；另一个精于算计，极端利己、不择手段。他们曾是患难兄弟，也曾同仇敌忾，他们转战于相同的战场而遭遇了不同的命运。葛二蛋和麦子进城找鬼子报仇未果，葛二蛋来到塔湾村，受到八路军的启蒙，将自己的家仇转变为国恨，从农民成长为优秀抗日民兵；麦子加入伪军，逐渐在权势和金钱利诱下堕落成汉奸。麦子利用葛二蛋来打击抗日力量以向鬼子邀功，葛二蛋在斗争中成长，识破麦子诡计，利用敌人的矛盾，完成了党交给的任务，从民兵成长为合格的八路军战士。

留学日本的舞台剧演员袁天杰在日本的妻子神秘失踪。袁天杰回国寻妻却被军统训练成为特工，他和潜伏在军统内部的共产党员舒秀一起接受了寻找日本特务“千面媚蝶”的任务。大明星姚芊芊的身份扑朔迷离，似乎和神秘的“千面媚蝶”也有某种联系。通过侦查和分析，舒秀和袁天杰得知姚芊芊是被她的私人医生翁子安做了整形手术后潜伏下来的日本军官，她在上海暗杀多名优秀的爱国人士，舒秀带领袁天杰等人在中共党组织的领导下与之展开殊死搏斗，最终改头换面成姚芊芊的“千变美娘”原形毕露，她其实就是袁天杰苦苦寻找的日本妻子。最终，正义战胜邪恶。