上世纪二十年代的中国山河破碎、国弊民穷，劳苦大众生活在黑暗与苦难之中，在李化成的家乡闽西贫雇佃农们做牛做马，一年到头收割的粮食还不够交租，活不下去的农民就联合起来抗租抗粮。地主豪绅仗着官府和军警撑腰便要活埋了李化成等人，李化成在陈天佑的帮助下死里逃生。三年后，李化成回到家乡，正巧撞见冯秃子在暗处向陈天佑开黑枪，李化成出声吓走了冯秃子，救了陈天佑。
冯秃子找到县城里国民党混成旅旅长陈国辉说农民暴动背后闹事的是共产党，陈国辉决定派两个营的兵力来后田乡镇压农民暴动。李化成带着同志们来找苏书记，苏书记主动询问陈天佑为什么没有到，李化成说明早带天佑过来。
战斗正在激烈进行，这时天佑的烟瘾犯了倒地不起，正在危急时刻李化成赶到将他救了回来。这件事让李化成非常生气，他不顾天佑的苦苦哀求，将仅有的一份大烟扔了。吕贞浑身都是伤痕，被国民党的人押着出来。对方告诉她，只要写一份退出共产党的告白，立刻还她自由之身，可是吕贞宁死不从。
陈天佑以代表身份与溪兜嫂、郑辉等一众干部参加苏维埃政府成立大会，苏乔民主持大会，他当众宣布后田乡苏维埃政府成立，溪兜嫂作为当地代表授牌。小歌仙唱响山歌，鼓舞农民大众，陈天佑看到农民如此欢欣鼓舞深有感触。
李化成与陈天佑带领队伍行军，赶往黄坊镇。木偶戏艺人吕小革看到师父受到冯秃子辱骂后决心要加入革命队伍与师父拜别。营长郑辉带队攻击黄坊镇，命令独立连从镇南迂回，吸引敌人的火力。白连长打算撤退，冯秃子挽留不住。
孔志国说红四军内部出现了一些争论，使得苏乔民与李化成二人彻夜难眠。孔志国换上新军装，苏乔民调侃让其也给自己置办一身。独立连升为独立营，战士们也统一换上新军装。
唐运龙找陈天佑谈自己的想法，陈天佑认为其在挑拨自己与李化成的关系，严厉斥责唐运龙，这一切被李角旺看在眼里。李化成向林木根耐心解释加入红军与加入共产党的区别以及具体的入党要求，并诚恳地让林木根向党提出申请。
在独立营营地，陈天佑突然烟瘾发作，唐运龙见其烟瘾难耐，拿出烟土劝其复抽，陈天佑坚决抵制，严厉斥责唐运龙，二人起了冲突，最终陈天佑还是强忍住了烟瘾。
冯秃子带领一队民团搜索到蜘蛛洞边，躲在蜘蛛洞中的李化成和村民们神情紧张，此时粟裕带领的警卫队及时赶来，特别小队也汇聚到此，他们联合警卫队一起击退民团，冯秃子仓惶逃走。
深夜一名战士突然赶来传达紧急命令，陈天佑命令部队紧急集合，并当众宣布作战任务，李化成做战前动员鼓舞独立营战士们的士气。
溪兜嫂带领一众村民来独立营营地慰问战士们，庄善仁也在人群中，他向陈天佑提出想回归部队，获陈天佑许可。
到达阵地后独立团发现二十九团已经弹尽粮绝，伤亡惨重。独立团与国民党军展开激烈对战。
独立团与国民党军展开激烈对战，对战中阵地遭到猛烈轰炸，眼看政治部主任吕臻即将被炸，李角旺飞身扑救将吕臻护在身下，自己却被炸牺牲。吕臻为李角旺救自己牺牲而自责，陈天佑与吕臻兄妹谈心。
独立团刚撤离不久，阵地就遭到轰炸机猛烈轰炸。苏区全部沦陷，无数仁人志士、平民百姓惨遭枪杀。冯秃子迫不及待地烧杀抢掠，对红军展开报复。
王兴旺告知李化成行进的前方已经被国民党一个团的兵力堵住了，唐运龙打算带小股队伍冲锋突围，这一计划被李化成否定。
独立营领导层开会讨论部队下一步的计划，陈天佑坚决反对让剩下的战士们再主动出击，而应该保存现有实力，占山为王，吕臻坚决反对陈天佑的想法，雷公山与林木根各执己见也为此发生了争执，但被孙大成等人制止。
卫总司令召开会议，商讨如何对付第五次围剿后残余下来的红军部队，李化成向吕臻和陈天佑表达了自己对继续执行上级命令的担忧，陈天佑听后决定让部队停止前进。
独立营派出的四路侦察员分别向苏乔民汇报情况，苏乔民明白，并不是敌人放缓了进攻节奏，而是悄悄布下一张大网。苏乔民命令李化成集合独立营全体指战员到祠堂待命。
“烟斗首长”在撤离途中翻阅古田会议的决议，深深反思自己的过错，鼓励李化成带领队伍继续坚守下去。此时李化成才发现“烟斗首长”早已中枪。
敌人追上来，“眼镜首长”腿部中弹，他独自一人吸引敌人火力，掩护队伍突出重围后壮烈牺牲。陈天佑、吕臻带领队伍到达双髻山，与从敌军后方绕道到达的李化成小组顺利会合。
李化成、陈天佑、吕臻、唐运龙四人开会，分析当下部队面临的各种困境。唐运龙态度消极，提议占山为王、自保求生，吕臻强烈反对，二人发生争执。锦妹和乡亲们送别吕小革，吕小革凑在锦妹耳旁轻声说：“等我”，这才离去。吕小革来到山间，高喊“独立营我回来了”，却陷入敌军包围圈，被围追堵截。
苏乔民让人转交一封信给李化成、陈天佑，表示将来的斗争环境会越来越严酷，要做好长期艰苦奋斗的思想准备，紧密联系群众、依靠群众。国民党军严密封锁山中重要通道，在山顶最高峰设瞭望台。何明仁采纳诸三木的建议，联络土匪队伍赶往大洋坝。
何明仁派国民党军七十八旅协同诸三木带领的保安团，前往罗桥剿灭刚被发现踪迹的红八团。红八团声东击西，引开敌人后主力往北绕道陈坑村，并趁敌人布防未就，成功突围。陈天佑、唐运龙欲枪毙黄金牙等民团俘虏，李化成以违反红军纪律为由阻止，并提议将黄金牙争取为中立，利用其协助独立营完成消灭敌人的计划。
陈天佑追捕周焕文途中中枪，取出子弹后昏迷不醒，李化成悉心看护。牛三欲报私仇，虐待俘虏，被吕臻及时制止。吕臻告诉牛三红军有铁的纪律，欲将其开除，牛三及时认错，唐运龙为其担保。陈天佑苏醒，与李化成促膝长谈，陈天佑感激李化成将自己带上革命道路，并承认当年用两块大洋救下李化成的事。
何明仁采纳诸三木建议，派出一个警卫营，带足半个月干粮，随同诸三木赴岐岭“围剿”红军部队。西南方向传来枪声，诸三木深知红军作战策略，遂带领国民党军往西北方向追击。独立营外围警戒哨发现敌人踪迹，李化成下令马上转移。
诸三木带兵赶到岐岭封锁线，国民党军已经准备奉命撤离。何明仁设宴邀请诸三木，诸三木告知这次围剿失败的红军部队，正是之前四都战役漏网的闽西独立营，并分析中共面对围剿仍能以弱胜强、发展壮大的原因。
何明仁提出三分军事、七分政治的观点，对中共要抑其所长、击其所短，采取政治绥靖方针，对百姓恩威并施，更加严密地推行隔离政策，严禁群众往山区运送物资，违者杀无赦。国民党军第二次清剿计划全面开始，实行连坐法，残忍杀害给游击队送粮食的百姓。
诸三木向何明仁提议，要将严密封锁进山通道的命令传到连一级，因为共产党把支部建在连上，连队是其最坚固的堡垒。独立营找到新营地并召开全员会议，因粮食紧缺，决定每天减餐一顿。
指战员们听说锦妹被捕一事，纷纷表示要下山营救。李化成、陈天佑、吕臻和唐运龙开会，商议部队下一步行动。李化成提出运用游击战术主动出击，使敌人顾此失彼出现漏洞，其他人一致同意。
胡嫂假借进山拜祭亲人通过了敌人的岗哨，并根据溪兜嫂的叮嘱，循着游击队在树上留下的痕迹找到独立营营地。正在站岗的战士认出了胡嫂，胡嫂将一小包盐和山外的情报带给独立营，独立营全体指战员向胡嫂致敬。
牛三擅自开枪打野猪，枪声引来了敌人，李化成下令全营马上撤离。国民党军到达并轰炸独立营营地，但营地已空无一人。独立营摆脱国民党军的追击，到达新的营地，炊事班做好了野猪肉。李化成把猪肉送到雷公山嘴边的那一刻，雷公山牺牲了。
李化成传达上级指示，要求独立营因地制宜开展夏季保田斗争。陈天佑大唱反调，并故意在大家面前和李化成激烈争吵，陈天佑当众要求退党，李化成丝毫不退让，直接提议开除陈天佑党籍，并让大家表决。在吕臻的引领下，通过了表决，陈天佑被开除党籍。
庄善仁到何明仁指挥部送菜，撞见陈天佑，二人简单寒暄，各怀心事。何明仁为宣传绥靖政策，替陈天佑写好自白书，四处张贴，并任命他为县保安团团长。国民党军按十户连坐法，枪杀了与接头户相邻的十户人家的二十多位男女老少。
吕臻病情恶化，为了不让李化成看见自己重病的样子，她留下一封诀别信，独自离开独立营。李化成等人带着奎宁回到营地，生病的战士获救。李化成发现吕臻出走，疯狂寻找，终于在一处山洞里找到昏迷不醒的吕臻。
何明仁以全国上下呼吁国共两党再次合作、联合抗日为由，诱骗溪兜嫂将国民党谈判代表带去独立营营地。溪兜嫂受骗上当，带领几个“代表”到达营地后，何明仁派出的大批后续部队沿着“代表”留下的路标赶来。溪兜嫂得知受骗上当，快速跑往营地报信，被国民党军枪杀。
苏乔民带领李化成、陈天佑与何明仁谈判。在国共两党摒弃前嫌、共同抗日的大背景下，独立营被改编为国民革命军陆军新编第四军第二支队第三团，并被授予闽西模范团的军旗，踏上了北上抗日的征程。
