抗日戰爭進入了相持階段，華北平原的八路軍向敵佔區派出了大批的武工隊，與敵人展開最艱苦、最殘酷的持久戰。
八路軍戰士李昆侖作為武工隊的一員回到了自己的家鄉周莊。武工隊還未到達周莊，隊長就在一次遭遇戰中犧牲，李昆侖擔任了指揮武工隊生存下去的職責。在上級新派來的指導員陳盛莉的培養下，李昆侖很快成長為一名武工隊指揮員。
李昆侖的哥哥和弟弟還在家鄉務農，哥哥李昆中是個富裕戶，和同村的寡婦蘆秀花關係曖昧。在一次擴建自家的地窖時，李昆中挖通了蘆秀花家的地窖，兩個人在地窖裏定情。與此同時，李昆中也發現蘆秀花的地窖裏竟然藏著一個被土匪掠來的日本人！
這個日本人是個地質專家，蘆秀花受土匪脅迫掩藏他，正不知如何處理，武工隊瞭解到了這件事情，順藤摸瓜，從日本人身上獲得了極為重要的情報。
武工隊的到來使得周莊人覺得自己有了靠山，再也不怕到處橫行的土匪的滋擾了，另外周莊人也發現了一件奇怪的事情，就是武工隊的指導員陳盛莉和本村的寡婦蘆秀花長得一模一樣，就像是孿生姐妹。
為了把日本的地質專家送到八路軍的根據地去，李昆侖的弟弟李昆山犧牲了。李昆中對李昆侖給家族帶來的厄運極為惱怒。日本人也因為李昆山的犧牲，查出了周莊與武工隊的千絲萬縷的聯繫，開始了對周莊的頻繁的掃蕩。
為了在佔據交通要衝的周莊生存下去，武工隊決定把周莊各家各戶的地窖都聯通起來，和敵人展開地道戰。
因為李昆侖的英勇善戰，不但讓武工隊員們和鄉親們承認了他的領導權威，也讓風流豪放的寡婦蘆秀花心生愛意，她不顧李昆侖已經和本村大戶周家的表侄女王凱欣有了戀愛關係，大膽地對李昆侖展開了追求。
不但失去了弟弟李昆山，而且還要失去蘆秀花，這讓李昆中對李昆侖更為不滿，兄弟倆的關係極度惡化，與此同時，陳盛莉也從自己的老家打探來消息，得知蘆秀花就是自己家從小被送走的孿生姐姐。這樣一來，這兩對兄弟姐妹之間的關係就更為複雜了。
因為武工隊在平原的出現，給了本地的日本守備司令上島次郎極大的壓力，他在天津工作的工程師哥哥上島太郎也來到了本地，在看望弟弟的同時，發現了武工隊即將開展的地道戰所將導致的可怕前景。上島太郎在幫助弟弟與武工隊進行了幾個回合的交鋒後，決定回到天津去專門研究識破地道戰的戰術。
正當李昆侖、李昆中和蘆秀花之間的三角關係愈演愈烈之際，突然一個誰都沒有想到的人出現了，那就是傳說已經被日本人砍了頭的蘆秀花的丈夫春生。本來眼看自己有可能奪回蘆秀花青睞的李昆中被氣昏了頭，一口咬定春生是日本人派到周莊來的探子。海陸飾王凱欣武工隊嚴厲地審查了春生的來歷，設計考驗了春生，果然發現了他是日本人坐探的底細，蘆秀花想就春生一命，卻被陳盛莉識破，處決了春生，兩姐妹的關係墜入穀底。
失去了春生，真的成了寡婦的蘆秀花依然拒絕了李昆中，李昆中失望至極，和新來周莊小學任教的教師雪兒好了。
武工隊開始地道戰後，初步扭轉了敵強我弱的形勢，村民們把各家的地道打通並連成片，創造性的運用村內上下層地道、村外連通等地道打法，成功地打亂了敵人的秋季搶糧計畫。上島次郎為了徹底消滅武工隊賴以生存的地道網路，準備用炸毀水壩，水淹地道的方式來決一死戰，武工隊在群眾的幫助下，巧妙地摧毀了上島次郎的計畫，保護了地道。為了扭轉局勢，上島次郎請回了哥哥上島太郎，對周莊進行了更加殘酷的掃蕩，俘獲了陳盛莉。為了營救陳盛莉，蘆秀花利用地下黨的關係，進入監獄做替身，換出了陳盛莉。
李昆侖設計救出了蘆秀花，蘆秀花更加把李昆侖當作自己追求的目標，願意為他付出一切，不求回報。
在掃蕩的過程中，武工隊發現了雪兒是日本人的間諜，出賣了周莊地道的情報，給武工隊造成了巨大的損失。
為了鋤奸，消滅雪兒這個周莊地道的活地圖，武工隊設計收買投降日本人的土匪頭子趙玉成，沒想到反被趙玉成利用，在趙玉成處作人質的李昆中被趙玉成獻給了雪兒。
因為陳盛莉得了重病，不能動彈，李昆侖讓蘆秀花代替陳盛莉去和趙玉成見面，帶回雪兒，為了讓蘆秀花放心去，李昆侖答應她，等她完成任務回來後就娶她，自己不會再和王凱欣有關係。
蘆秀花去見趙玉成，被趙玉成俘獲。在雪兒面前，蘆秀花一通革命大道理，使得雪兒真的以為蘆秀花就是陳盛莉，武工隊已經失去了主心骨。
蘆秀花和李昆中把敵人引入了地道埋伏圈，已經初步規模的地下“鋼鐵長城”給武工對提供了得天獨厚的戰備條件，武工隊活捉了雪兒後，除去了周莊地道的最大的禍害。
通過這樣的生死的考驗，蘆秀花也放棄了對李昆侖的執著，讓本答應娶她的李昆侖和王凱欣在決戰前的地道裏舉行了婚禮。
武工隊在周莊的地道裏利用各種地道戰術打退了日軍的進攻，李昆中和上島太郎這兩個兄長在地道裏同歸於盡，李昆侖和陳盛莉率眾包圍了日軍的炮樓……
