信芳找机会来到槐树下，孔方都其用折纸飞机的方式传递布防图。巩大河等人与铁匠铺的老铁接头，约定要把布防图和总攻时间交由老铁带出去。闫学武、陆达挖通槐树下的火力布控点，工人们开始悄悄往古墓转移。老铁发现自己被日军盯防，为了不让巩大河暴露，他故意袭击日军牺牲，巩大河带伤去送布防图。向海音劝信芳和他们一起撤离，被回绝，她告诉向海音自己的真名叫何与溪。

向海音和瓦格纳深夜偷偷潜出房间，以口令过关，从打通的槐树下进入墓穴。保罗暗器毒杀了石田，他用微型照相机收集好资料，离开房间。巩大河赶到团部，但因为时已晚，杨团长不能按时发动总攻，他以炮声为信，另约晚上八点作为总攻时间。为了不暴露墓穴，孔方只能让工人转移回牢房，但中午梅机关就会发来确认函，向海音就会暴露，孔方又出一招，让向海音孤注一掷。

横尾阔追查石田的死，查出保罗，保罗服毒前将胶卷偷偷交给向海音，毒发身亡。向海音的身份暴露，横尾阔派藤山押解向海音出山，准备送往东京会审，而孔方早已埋伏在路途中搭救向海音。孔方救出向海音后，和藤山打起追击战，他们不能回墓穴只能拖延时间。日军向众人释放毒气，闫学武为掩护众人逃走，和敌人同归于尽。

独立团打响了反击战，鬼子的瓦斯部队全军覆没，横尾阔意识到布防图泄露，当得知工人们和瓦格纳凭空消失，他立刻搜查牢房内的机关暗道，墓穴暗道很快暴露，横尾阔下令朝通道内释放毒气，最后转移的刘佰刚用身体堵住洞口，光荣牺牲。横尾阔深知大势已去，妄图引爆整个虎头山，与八路军同归于尽。这时何与溪出现了，她枪毙了横尾阔完成了自己的使命，用生命保住了虎头山。向海音将保罗交给自己的胶卷上交给国际舆论，日本的化武阴谋破产。孔方和向海音也回归了平静的生活。