抗日战争进入最艰苦的阶段，普通农民吴应德（何政军 饰）从日寇惨无人道的活人实验中死里逃生，随后投身八路军。一次行动中，他凭借自制的怪枪击毙敌军头目，凭借出众的造枪天赋和果敢胆识，赢得八路军修械所厂长任如坚（张光北 饰）的赏识，并被招入修械所。
在这里，吴应德结识了队长罗克绳（李成儒 饰）、神枪手柳宝（范雷 饰）、兵工专家杨墨（羿坤 饰）、游击队长姚芳（陈丽娜 饰）以及女医生江燕（李依玲 饰）等同志。面对艰苦环境，众人各展所长、通力合作，投入兵器的研发与改进。与此同时，以谷野正雄（马卫军 饰）为首的日寇也在竭力搜寻修械所的下落，妄图将八路军不断壮大的力量扼杀于萌芽之中。吴应德和伙伴们虽未始终冲锋在战场最前线，却同样经受了关乎生死的严峻考验。
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