姥爺趙寰李，畢業于東京工業大學，是留日學習機械專業的優秀人才，原本想過與世無爭的生活，不料日軍侮辱了他的女兒并殺害了女婿，傷心欲絕的姥爺不再沉默，他用自己的方式開始報仇，殘害女兒的日軍被悉數殺死。一個讓日軍膽寒的名字“老槍”由此產生，日軍派兵追殺趙寰李，日軍的重重緊逼終于激起了他抗爭的決心，趙寰李被逼躲進了天津減速機械廠。當日軍潛艇即將研究成功之時，趙寰李和愛人唐玉婷做了一個重要決定，為了挽救無數個百姓的生命，為了中華大義，他們引爆了經營一輩子的工廠，就在爆炸那一瞬間，唐玉婷做了一個意外的舉動，趙寰李被推開。

日軍趕到時只發現了倒地的唐玉婷，趙寰李失蹤，潛艇裝置車間被炸毀，日軍通緝趙寰李，唐玉婷被送往醫院搶救。國軍也在尋找趙寰李，蔣介石下了死命令。趙寰李潛入醫院，他想自己包扎傷口時被日軍醫生發現，軍醫給特高課打去電話，趙寰李將他打暈。兵工廠廠長黃建強被司令員指責，日軍碉堡難以攻破，只有穿甲山炮可以炸毀，黃建強知道趙寰李能造出遠程迫擊炮，通過延安發送電報至天津，天津地下黨接到尋找趙寰李的命令。

日軍殘忍地殺害了趙寰李的工友們，然后炸毀工廠。日軍高級特工牛滿三郎攜帶日軍的“西部計劃”來到天津客運碼頭，JI女小紅上前和他打招呼，牛滿三郎掏出紙條后跟小紅離開。趙寰李躲藏起來，日軍四處搜捕，趙寰李在街上被日軍追趕，所幸安全逃離。翟明泰在舞廳遇到多年前的鄰居劉怡然，她記得他曾救過自己，兩人聊起往事，翟明泰拿出一百個大洋定金，還勸她不要再做交際花，劉怡然答應他包月的要求。小紅在街上小攤吃餛飩時被趙寰李叫住，趙寰李付賬時才發現身上的錢被人偷了，小紅替他付賬，飯后趙寰李向她打聽租房信息。

牛滿三郎的尸體在大街上被發現，旅館老板說出他死前曾和一個JI女接觸，日軍懷疑那是一個有計劃的謀殺，牛滿三郎攜帶的重要文件不知所蹤。趙寰李舊傷發作，好心的小紅救了他，還把他帶到自己房間，軍警搜查時小紅讓趙寰李趕快脫衣，她發現他腹部的傷。日軍上百架飛機對晉察冀根據地，尋找趙寰李刻不容緩。

小紅幫趙寰李縫合傷口并上藥，他對她的幫忙表示感謝，他第一次感覺到那么落魄無助。卞家興在黨組織的安排下進入明泰機械廠，那樣可以借助廠房設備制造遠程炮。趙寰李為了解決生存問題去名泰機械應聘高級技師，他冒用李華草的名字，見到卞家興后兩人比試技能，趙寰李獲勝，但機械廠沒能留住他。