大批鬼子在紅嶺方向集結，副校長立刻命令高歌(張粟 飾)帶著警衛連和武工隊前去阻止敵人，高歌帶上部隊迎面打擊敵人，奉命抵抗到黑夜，力求給大部隊與群眾轉移時間。正在撤退的梁婷婷不放心高歌，參加了預備隊，來到硝煙彌漫的前線救助傷員。日軍久攻不下，帶隊的孟夫子決定險惡地使用生化武器，一片黃煙之中，共產黨手忙腳亂，許多都中招了。

看到梁婷婷來到了一線戰場，高歌想攆她走，她卻堅持要留下，此時鬼子的生化炮彈在周圍炸響了，梁婷婷和高歌兩人連忙組織大家用濕毛巾捂住口鼻，高歌險些中招，咳嗽了幾口，喝了水緩和過來，梁婷婷嚇壞了。日軍見到毒氣彈發揮了效用，趕緊組織沖鋒，沒想到抗大早布置好了連環雷，弦拉雷響，頓時連炸一片，鬼子死傷慘重緊急撤退。高歌乘機帶領大家轉移。大部隊安全撤離，通知高歌和大家在上峪口集合。

誰知半路殺出陳咬金，鬼子覺得這是消滅抗大的最好機會，決定立即追擊，高歌帶著部隊撤離途中發現一群逃難的老鄉，此時又得知鬼子正在快速追擊，讓梁婷婷帶著老鄉轉移，自己帶人就地進行阻擊。日軍兵分兩路，其中一路快速推進途中正遇到高歌的武工隊，山谷中頓時再次回蕩起密集的槍聲，高歌見撤離困難，讓梁婷婷帶人先走，他們再阻截鬼子一段。梁婷婷與高歌不舍地分別，互相囑咐照顧好自己。

高歌和鬼子又陷入了膠著斗爭，梁婷婷帶著老鄉轉移的途中卻發現了孟夫子帶著小股部隊打算繞到高歌后方偷襲，她自己帶著兩個戰士從背后襲擾，高歌和梁婷婷分別浴血奮戰，梁婷婷被炮火擊中倒下了。高歌這邊與敵人激戰正酣，一場短兵相接后，婷婷為了掩護高歌的后方死戰不退，最終身亡。

高歌安全回去了，而梁婷婷則被蓋著白布運回來，高歌痛哭被架走。高歌踏著雪，回憶著和梁婷婷相處的點點滴滴，二人從最開始的一個嫌棄一個追，到后來彼此別扭又愜意的愛情。高歌和墓碑聊著天，高歌后悔沒有好好照顧好梁婷婷，說讓她等著，抗戰勝利就回來陪她。抗大的這次慘勝雖然暴露了他們的位置，但學員們熱情高漲，都要上前線打鬼子。而另一邊，孟夫子被調遣繼續在特高課行使消滅抗大的任務。