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1942年,正在抗日戰爭焦灼之時,日軍突襲新四軍在北方地區的一處兵工廠,保衛兵工廠的獨立團特務連浴血奮戰,終因寡不敵眾,陣地失守,連長孔圓被俘。孔圓的哥哥孔方是一名大學數學教授,精通數學邏輯分析,曾留學日本,對日軍的情況有所了解。在新四軍幫助下,孔方和未婚妻——心理學教授向海音混進日軍占領區,裡應外合,發動反攻,成功救出了弟弟和兵工廠人員並奪回了陣地。本劇取材於黃崖洞兵工廠保衛戰以及眾多兵工廠事跡,用普通人的事跡展現出一幅各階層人民聯合抗戰的生動歷史畫卷。