正值抗日戰爭最艱苦的時期,普通農民吳應德(何政軍飾)從日寇活人實驗中僥幸逃生,加入八路軍。一次行動中,他用自制怪槍射殺敵軍頭目,其造槍才能和果敢膽識被八路軍修械所廠長任如堅(張光北飾)看中,招至麾下。在修械所內,吳應德與隊長羅克繩(李成儒飾)、神槍手柳寶(范雷飾)、兵工專家楊墨(羿坤飾)、游擊隊長姚芳(陳麗娜飾)、女醫生江燕(李依玲飾)等戰友密切協作,克服技術匱乏和物資短缺,在敵后持續開展兵器研發改良工作。以谷野正雄(馬衛軍飾)為首的日寇多次發動突襲,妄圖摧毀修械所。吳應德和戰友們通過地道轉移、分散生產等方式頑強抵抗,成功研制出多款關鍵武器裝備。在抗戰勝利前夕,修械所團隊突破重重封鎖將技術成果交付前線,為最終勝利提供了重要支撐。