抗日战争时期的1943年秋，游击队长李向阳（郭振清）接到牵制日军驻守某县城的松井部队的任务，以达到粉碎日军“扫荡”华北某根据地的阴谋，并保住藏于李庄的粮食。行动时，李向阳与参谋长兵分两路并头进行。　　李向阳转移粮食时，被地主杨老宗窥见，后者赶去县城向松井（方化）告密，松井闻之大喜，率大部队赶到李庄，但粮食和乡亲已被李向阳安排转移到地道，然而地道终被松井发现。为引诱松井离开李庄，李向阳率队员进县城，炸毁日军弹药列车，并计划在松井撤退时打他个措手不及，但李向阳低估了松井的狡猾，松井半路杀了个“回马枪”折回李庄，残杀了一些不肯说出粮食藏在哪里的乡亲。可是李向阳的神出鬼没松井终没招架住。

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解放战争初期，解放军某部排长张志坚（张平 饰）率部掩护部队转移，在与敌激战几昼夜后，弹尽粮绝，张志坚命令战士们从断崖处突围。由于负伤动不了，张志坚、炊事员老王（杜德夫 饰）和连部通信员刘海泉（孙羽 饰）及战土齐得贵（张锡奇 饰）落入敌手。敌政工处长（李林 饰）为了查找我部队转移前埋藏的兵工厂器械和粮食，对他们三人用尽酷刑，并对张排长实施了美人计，均无结果。又让叛徒齐得贵对老王和小刘进行劝降，也不奏效。丧心病狂的敌人抓来了张志坚的母亲（胡朋 饰），演出了母子相看对方受刑的“苦肉计”，亦未奏效。最后，老王因伤重去世，小刘也壮烈牺牲，张志坚面临着巨大的考验...... 　　本片根据歌剧《钢骨铁筋》改编。