1940年的冬季，日军集结八千余人兵分十路扫荡鲁南抱犊崮山区抗日根据地，八路军军队出现大量的伤亡，撤退时武忠义营长为了掩护大队，选择继续留在战场奋勇杀敌。武忠义的营队仅剩下四十人左右，他们只好选择拿起大刀与日军肉搏。国军旅长告诉手下炮兵连连长吕修文管好自己的防区，打仗不只是拿枪杀敌，还要讲究政治，既然日军的目标是八路军，他们就不必参与这次的战事。

痛恨日军的吕修文在办公室里不停地打转，他的勤务兵小四川劝他带队攻打日军，日军马上就要打到他们的家门口，此时不出兵又更待何时。国军旅长知道吕修文会坐不住，他接连打了好几个电话要求吕修文死守防区，不许主动攻打日军。

八路军营队向山林柱子岭撤退，其中一名叫柱子的队员腿被炸伤，根本无法走路，他劝武忠义把他放在这里，以免拖营队的后腿，但武忠义坚持要带他一起走。等在柱子岭设好埋伏转移时，却不见柱子的身影，武忠义赶紧带队返回找柱子，恰好看见柱子拉开手榴弹与包围他的日军同归于尽的一幕。

武忠义带领战士们将大量的木材削尖后设下陷阱，日军进入山林后便死伤惨重，于是日军准备了冲锋队大举进攻，其中一名叫做前田的指挥官认为从火力点来看，日军抓着不放的并不是八路军的主力，八路军的主力肯定向别的方向撤退了，但日军司令坚持认为他们追踪的就是八路军主力，并下令让冲锋队继续进攻。八路军主力成功转移到新的根据地，可此次扫荡对八路军来说也是严重的打击，保住性命的八路军团长们为武忠义及其营队默默祈祷着。

吕修文在防区内听见了日军的枪声，小四川为他支招，既然旅长不让他们进攻，可以用炮声把日军吸引到防区内来，吕修文立即采纳了他的意见，派炮兵吸引日军主力。日军进入吕修文领导的防区，吕修文派兵用重炮攻击日军，顶不住的日军向司令请求支援。司令这才发现他们误闯入了国军的防区，但仗还是要打，日军司令派出敢死队去支援前线。小四川劝吕修文出兵，只是想趁混战时逃离国军队伍，可他还未出防区便发现了大量日军，只好又回去投靠吕修文。

同时武忠义也发现正在与日军交手的是国军，但他们并没有选择撤离而是留下来观察情况。渐渐地拥有重炮的国军炮兵连队也挺不住了，吕修文催促旅长派兵支援，旅长却遗憾地告诉他支援军在路上遭到敌人攻击，一时半会赶不过去，他劝吕修文带队撤退，吕修文坚持不走，甚至亲自上阵与日军肉搏。看国军陷入困境，武忠义带队从后方突袭，支援国军。

国军炮兵连虽然给日军造成沉痛打击，但几乎也被杀得片甲不留，只剩下小四川和吕修文还算清醒。吕修文看见支援他们的人是旧相识八路军武忠义后，拿起刺刀就向武忠义冲去，幸亏武忠义身边的战士大魁发现及时，这才制服了吕修文。武忠义在被突袭的日军身上发现了日军的无线电，可八路军听不懂日语，小四川表示吕修文懂日语，一群人便拽着吕修文让他翻译。原来是总司令部的日军在请求前方八路军的坐标位置，准备用大炮轰炸，武忠义让吕修文用日语回复剩余日军部队所在的坐标位置，用日军自己的重炮炸了自己的军队。

趁日军炮火正旺时，武忠义带着营队继续撤退，他让手下战士和小四川抬着受伤的吕修文一并撤离，好不容易远离了日军的炮火，与武忠义有过节的吕修文拉开手榴弹打算炸死武忠义，但他再一次被八路军战士制服，武忠义看他手在不停地冒血，便用绷带把手榴弹和吕修文的手绑在一起，以免他再乱动。撤退到安全地区后，武忠义亲自把绷带解开，将影响生命安全的手榴弹抛了出去。

之前国共合作抗日时，武忠义和吕修文曾并肩杀敌过，但因为某件事两人产生误会，吕修文便对武忠义产生巨大恨意，这次相遇后吕修文赖在武忠义身边不肯走，就想弄清所谓误会的真相。转移到新根据地的八路军旅长们感慨此次被日军重创后，他们需要三个月休养生息才能继续对抗日军，但日军绝不会给他们喘息的机会，肯定会追到新根据地。八路军需要一个军队潜伏到日军战地附近从后方突袭，拖住日军的行动，给八路军主力更多时间整顿。

武忠义带剩下的队员以及吕修文、小四川来到新根据地，旅长和政委看到他活着回来都很是惊喜，旅长立即把自己要派兵从后方突袭日军的计划告诉武忠义，武忠义主动揽下担子并表示自己能完成任务。时间紧迫旅长只给武忠义一天的时间让他调整，隔天一早就得带队出发。

小四川在八路军根据地装可怜向百姓骗钱，正好被大魁发现，大魁将小四川骗来的钱还给百姓并让武忠义批评了他。武忠义带吕修文到战地医院看病，战地医院姓李的女医生一直单恋武忠义，了解武忠义过去的吕修文看出李医生眼神中的感情，他私下质问武忠义是否对得起妻子孙梅，武忠义表示自己与李医生之间是纯情的革命情谊。小四川趁没人时闯入武忠义的房间，偷走了武忠义衣服里的钱拽着根据地的毛驴逃跑。

本该养伤的吕修文在八路根据地一直寻找孙梅的身影却没找到，孙梅是武忠义的老婆，也是吕修文的青梅竹马。吕修文问武忠义把孙梅藏到哪里去了，武忠义坦白孙梅在一次战斗中牺牲。

旅长让武忠义挑选战士加入武工队，但武忠义知道根据地的战士也不多，如果自己被自己挑走，根据地这边会更困难，所以武忠义婉拒了旅长的建议，带着原装人马准备行军。小四川偷老百姓家的驴逃跑一事被战士三湖发现，三湖上报给武忠义，武忠义准备拿行军经费赔钱给老百姓，才发现自己放在衣服口袋的钱不翼而飞了。武忠义意识到丢钱与小四川有关系，但小四川已跑，他们只好选择默不作声吃哑巴亏。

小四川当初在铁铺里做学徒，被国军抓去充军，大约五六年没能回家，所以小四川一直逃跑是为了回家与娘亲团聚。从根据地骑着驴出去的小四川遇到一伙皇协军，听到皇协军的枪声后吓得他扔了钱摔下驴，躲到一旁的沟壑中。

三湖知道小四川偷钱逃跑后，气得找小四川的上司吕修文理论，他斥责国军丢人，不明真相的吕修文与他吵了起来。三湖把小四川的事告诉吕修文，他表示八路比不上国军，行军经费都是战士们饿着肚子攒下来的，想到用命攒的钱被偷三湖就十分愤恨。小四川被皇协军吓回了根据地，为了找出小四川是否偷钱的证据，吕修文用话套他，并从他口袋中翻出了硬币，人赃俱获小四川没法再抵赖。

武工队找不到最重要的报务员，小四川正好是这方面的人才，可他又一心想走。听说小四川回来后，武忠义和大魁轮番上阵劝小四川到武工队当报务员，小四川却死活不肯。想弄清孙梅下落的吕修文必须要加入武工队，但他又不知道该如何开口，只好找小四川帮忙。吕修文拿出身上的名表、金戒指和名牌钢笔给小四川，请求他加入武工队，小四川依旧不肯，吕修文软硬兼施逼他同意。

吕修文带着小四川找到八路军旅长，主动请缨一起配合当报务员，测试二人能力后，旅长同意让他们当武工队的报务员。帮助吕修文加入武工队后，小四川又想卷钱逃跑，吕修文再次逼迫他留了下来。有一点家底的吕修文拿出一沓纸币还给武忠义，就当做补偿的行军经费。武忠义单独找吕修文谈话，他把吕修文带到一片空地上，这片土地就是278名八路战士牺牲的地方。吕修文对着这片空地发誓，不管自己与武忠义有何过节，都不会影响自己杀鬼子。隔天武忠义准备带武工队出发，临行前旅长照例讲话鼓舞士气，旅长为武工队取名为战狼。

武工队必须潜入日军境内，让日军抓住一条似有似无的尾巴。行军一段路程后，武工队就地休息，武忠义在一旁研究地图，他表示目前离得最近的有杜家庄调车场，八里沟炮楼和孟家堰哨卡，武忠义问大家该如何打。大魁认为哪个近打哪个，武忠义告诉大家，这三个地方需要同时攻打，兵分三路尽可能地做到人数最大化。小四川听完计划后自嘲武工队只有二十一个人，而不是二百人。吕修文讽刺武忠义的计划宛如天方夜谭，还搭上战士们的生命。武忠义表示如果吕修文想在队伍里有地位，就带一个小队去攻打杜家庄调车场，吕修文当即答应。

日军虽然对八路军进行了大规模的扫荡，也获得了几处国军的防区，但日军本来的目的是抓住八路军主力，误伤国军不说还用重炮把自家军队炸死，成了日军的笑柄。指挥官前田本想让日军奇袭，但八路军与当地百姓关系极为融洽，日军的奇袭很容易失败反而会为八路军增加一次伏击的机会。前田思考片刻想出一个方法，他认为日军可以装作八路军的样子对百姓们实行掠夺抢杀，让八路失去民心，摧毁八路的根基。

晚上武忠义带着战士行动，由吕修文带三分之二的战士去杜家庄调车场，摧毁日军的摩托与汽车让他们无法增援，三湖和大魁带着剩下的战士攻打八里沟炮楼，武忠义则只身前往孟家堰，吕修文让武忠义别勉强，武忠义对自己很有信心，另外两队表示任务成功后去支援武忠义。

吕修文带着小队先撂倒门口的哨兵，再对杜家庄调车场进行强攻。武忠义则装成杜家庄保长到孟家堰哨卡送礼，他拿出烧鸡、小菜和白酒以及一沓钞票献给皇协军的领头，这时哨卡的日军长官出来质问武忠义是谁，还逼着武忠义把自己带来的烧鸡吃掉。武忠义装作为难的样子却还是吃了烧鸡，随后倒地装死，他被皇协军抬到楼下的储物间里。

三湖和吕修文两队的任务都成功完成，只有武忠义这边迟迟没有动静，三湖便带队去帮助他。从储物间偷溜出来的武忠义拿起哨卡的机枪，拉掉楼中的电闸对着日军一番枪击，哨卡中的日军被他全部解决，只剩下胆小又贪生怕死的皇协军们。武忠义表示自己可以饶他们不死，但以后他们要眼睛擦亮些，积极配合八路军的活动，皇协军的领头连声说是。

为了制造出更大的动静，武工队又马不停歇地前往车站，准备突袭日军。得知三个炮楼一晚上同时被攻击后，日军司令认为一股二百人左右的八路军潜入了日军境内，他们必须要尽快实行前田的计划才行。

前田为手下的日军准备了成套的八路军军装，以便执行他们的计划，前田嘱咐手下掠夺抢杀放火烧随便哪个方法，只要能摧毁百姓对八路军的信任就行。换好衣服后日军从邻近的村子下手，由于百姓对八路军的良好形象，让他们一路畅通地进入百姓家中。披着八路军衣服的日军向老百姓征粮，之前八路军从不主动向百姓们要粮食，尽管有些怀疑，但出于对八路军的信任，百姓们还是拿出了一袋袋的粮食。拿走粮食还不够，日军开枪将百姓们杀害并放火烧了村子。

武工队马不停蹄地赶往车站，打算进行下一个任务，小四川在一旁一直抱怨八路军不休息也不吃饭，附近就是武忠义的老家，于是他带着武工队朝村子走去，打算休息一下再出发。吕修文与武忠义是发小也是主仆关系，吕家是当地的大地主，而武家则是为吕家扛活的下人。武忠义不让武工队随便吃百姓的粮食，于是吕修文便带大家前往吕宅。这一路走去，武工队发现村子被人烧了大半，他们怀疑日军对村子进行了扫荡。

一行人在吕宅遇到了一伙扮成八路军的日军，吕宅的佣人们基本都被杀害，吕修文讽刺八路军竟是这种货色，武忠义让他瞪大眼睛看看对方的真实身份。武工队活捉两名假八路军，对方一张口的日语便暴露了身份，于是武工队将吕宅里的所有日军全部歼灭。从被俘的日军口中得知，有大批日军扮成了八路军对村子进行扫荡，目的是铲除八路军的根基，武忠义却总觉得日军的目的不止这些。

为了弄清日军奸计的真正目的，本来要执行的炸毁车站任务被暂停，武忠义和几名战士换上日军的衣服，剩下人穿上八路军的军装，他们打算进入县城直捣日军老巢。三湖怕县城里的真八路会误伤武工队，武忠义表示遇到日军时他们可以打扮成日军抓捕到八路军，在八路军面前可以演成八路军俘虏到日军。

在前往县城的路上，武工队遇到一伙假八路，对方虽然穿着八路军的衣服，但看见身穿日军军装的武工队后不仅不突袭，反而撤退了。武工队跟着假八路一路上突破几个日军的封锁线，只剩下最后一个难过的封锁线，武忠义和吕修文假扮成日军，逼封锁线附近的皇协军出兵去打假八路，而怕计划暴露的前田等人只好与皇协军硬碰硬打了起来。

与皇协军打起来的假八路越发地觉得不对劲，其中的队长让手下暂时停止射击并从本子上找出这个管辖区域皇协队队长的名字。皇协队队长名叫黄德贵，假八路真日军站出来喊他的名字，命令他停止射击，黄德贵这才发现自己上了当。武工队到了最后一道封锁线跟前，武忠义表示自己和吕修文两个人去吸引日军主力，剩下的队员们趁机突破封锁线，随后两人再跟队员们会合。

武忠义和吕修文来到日军跟前，吕修文用一口流利的日语要求见他们日军长官，这时黄德贵带着两名真日军过来追捕他们，吕修文告诉日军对方是八路，双方又打了起来，等日军发现上当时，武忠义和吕修文已经跑远。三湖带着剩下的队员们成功通过封锁线，武忠义与吕修文也与队员们合流。隔天武工队在日军辖区又发现一批假八路，留下一个俘虏剩下的日军都被解决，但这名俘虏也不知道日军扮成八路军的真正目的，武忠义琢磨着混进日军司令部查明真相。

武工队行军路上遇到一伙打鬼子的劫匪，劫匪看他们有人穿着日军军装，有人穿着八路军军装，搞不清他们的真正身份便把武工队抓到了寨子里。武忠义和吕修文分别把自己的身份告诉寨子的大当家铁鞭，铁鞭依旧不相信他们的话，只是给了两人两把大刀让他们与寨子的好汉对打。日军只会用刺刀而中国人才会用大刀杀敌，吕修文和武忠义两人联手将四名好汉打倒。

杀红眼的吕修文拿着刀改为攻击武忠义，拦不住的队员们只能在一旁干着急，好在武忠义的刀法更胜一筹，他将吕修文的大刀打飞。铁鞭这下相信了二人的话，并大摆宴席请武工队吃饭。铁鞭的女儿铁莲花很敬佩武忠义，吃饭时她一直偷偷观察着武忠义的一举一动。吕修文知道武忠义想劝铁鞭加入八路军，他让武忠义把自己的想法说出来。另一边日军的后勤物资被劫，他们准备全面扫荡八路军的新根据地。