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国民党特工三号在栾城被捕，女兵敢死队接到指令前往营救。在日军监狱里，队员们密切配合，轻松应对，很快凯旋而归，受到上级嘉奖。姑娘们对荣誉似乎已经习以为常，很快就投入到新的训练之中。从突击队成长出来的新任新A军侦缉处长梅莉身经百战，果敢干练，枪法如神。面对自己的新下属--四个年轻漂亮，身怀绝技的敢死队员，梅莉似乎心有妒意。敢死队的姑娘们对自己的新上级也不以为然，训练场上一番比试，四位队员分毫不让，梅处长深感不悦。 而在此时，梅莉也被日军特高课盯上，被列为一号暗杀目标。新的命令下来了，敢死队的姑娘们谈笑风生地踏上征程，在军用机场会合她们的老搭档八路军武工队副队长于刚，一起前往马山海域炸毁企图偷袭国军马山军港的日军UR舰队。第一次坐飞机的队员们既紧张又兴奋，勇敢的跳入茫茫大海，向敌军的UR舰队游去。在夜幕的掩护下，队员们分组登上敌舰，分别在敌舰弹药库及要害部位安放了定时炸弹，并及时撤离。
在岸上，队员们亲眼目睹了UR舰队的灰飞烟灭，群情振奋。然后最大的困难是怎样冲破日军的围追堵截走完几百里归程。上级很快给队员们空投了武器装备。大家在敌军的必经之路上设下埋伏，炸毁了日军派往马山军港的军车，消灭了全部敌人。队员们换上日军服装，于刚和小山东扮作被俘虏的八路军，大家镇定自若地通过日军重重关卡，胜利完成了摧毁了敌军“UR行动”的任务。 在国共合作的大环境下，于刚的八路军武工队和女兵敢死队团结协作，抗击日寇，结下了深深的战斗友谊。保安队长王精报去妓院寻欢作乐，不料被拒之门外。就连原来在他面前一直奴颜婢膝的老鸨也对他出言不逊。王队长恼羞成怒，正要发作，被前来妓院的一个日军军官吓得狼狈而去。
八路军武工队通过侦查，发现老鸨已经做了汉奸，她的妓院成了日军的慰安所。不仅如此，日军沙城驻军还四处强抢民女，被逼做慰安妇去服务日军战地督导团。八路军武工队联合女兵敢死队立即展开营救。曾做过妓女的敢死队员米雪儿混入妓女中间摸排敌情，却被被抓的姑娘们误认为是日军的说客，遭到众姑娘们驱逐。 八路军武工队和游击队则在妓院外围展开行动，随时准备阻击追击和增援的日军，接应被抓的妇女。米雪儿不得已亮明了自己的身份，给被抓姑娘们讲清了她们的处境，逐渐得到大家的信任，姑娘们纷纷表示要配合敢死队行动，决不做亡国奴，誓死和敌人战斗到底。米雪儿以学化妆为由接近妓院的当家妓女，摸清了妓院内的人员情况和敌军动向，又通过迷惑哨兵的手段及时把情报传递出去。
敢死队员们扮作妓女潜入妓院，擒贼先擒王，首先把前来寻欢作乐的日军督导团的高官处死，在八路军武工队和游击队的接应下，炸毁了妓院，将日军全部歼灭，被日军强抢来的妇女也被悉数安全救出。敢死队胜利归来，海队长前往梅处长处汇报战况，却受到哨兵的阻拦。回想起梅处长到来之后对队员们百般挑剔，海娅娜心中很是窝火，于是就硬闯了进去。梅处长感觉有失颜面，就拿放海娅娜进来的哨兵出气，要关哨兵十天禁闭。海娅娜自然不甘示弱，丝毫不让，两个性格倔强的女人为此闹得不欢而散。梅处长找到海娅娜，两个女人第一次倾心交流，都互相理解了对方。保安队长王精报横行乡里，为日军卖命，受到母亲训斥。
王精报情急之下打伤了母亲，被奉命前来处决他的海娅娜击毙。海娅娜为王母深明大义深深感动。日军凭借奶头山天险准备建立通讯联络枢纽，梅处长接到命令要赶在联络站启用之前将之摧毁，于是派通讯组前往奶头山地区侦测信号，进行前期侦查。通讯组的前期侦查工作非常顺利，很快就检测到了日军联络站的电讯信号，通过分析比对，确定了联络站的启用时间和各项代码。任务紧急，梅处长命令敢死队两天之内必须拿下奶头山。同时八路军根据情报，也对摧毁日军奶头山通讯联络枢纽做出部署。于刚带领武工队员小山东前往马家盒子村与敢死队紧急会合。敢死队员苏芮和米雪儿在对奶头山侦查过程中经历了一系列惊险离奇的故事，最终侦察到想要登上奶头山只有一条道路可走，那就是悬崖峭壁。
八路军从一个逃出的民工木龙口中得知奶头山存放有大批弹药，解决了炸毁奶头山的最大难题。队员们迎难而上，勇敢的攀上悬崖绝壁，进入奶头山通信联络站的核心地带，最终将日军的通信联络枢纽一举摧毁。龟田为得到一百双中国女人的绣花鞋，指使手下奸淫杀害了许多年轻姑娘。又建立了一支由地痞无赖组成的别动队冒充八路军武工队烧杀抢掠，并不时对国军挑起事端，企图破坏国共合作的大好局面，引发国共双方自相残杀。在国民党上层的授意下，不明真相的梅处长命令敢死队消灭八路军武工队。
八路军将计就计，武工队队长粱湘以饭馆伙计的身份打入到敌人内部。海娅娜和队员们不相信武工队会叛变当汉奸，瞒着梅处长进行了秘密侦查。海队长和米雪儿亲眼目睹了梁湘带人在光天化日之下抢劫店铺的过程，异常失望，确认梁湘确实叛变了。海娅娜和米雪儿被抓，在松井处见到了梁湘，二人对梁湘一顿痛斥。 梁湘开始设法接触海娅娜，争取尽快消除误会，共同对付敌人。松井劝降海娅娜，海娅娜义正严辞地痛斥了松井。敌人设计故意放走了米雪儿，诱使敢死队前来营救，阴谋消灭敢死队。松井在本部设下重重陷阱，严阵以待。海队长被抓，三位队员誓死前往营救，却正中敌人下怀。海娅娜和队员们同时接到了内线的情报：“营救在即，不可硬拼，保存自己。”
根据情报梁营长率部紧急撤离，逃离敌人的陷阱。三位队员不敢贸然行事，被抓，见到了海队长。正当松井得意忘形之际，梁湘亮明了身份，松井并不服输。危急时刻，先期潜伏的卧底大牙同志用枪顶住了松井的脑袋，松井束手就擒。负隅顽抗的日军很快被消灭，在对松井处搜查时，发现了大量绣花鞋，大家迷惑不解。松井交代了绣花鞋事件的原委，原来是松井的上级龟田指使干的。大家一不做二不休，挟持松井捧着一箱绣花鞋向龟田处进发…… 海队长一行来到龟田处，梁湘谎称松井行动不便，代替松井向龟田汇报战况。敢死队员们趁机潜入关押抢来的姑娘们的住处。原来龟田四处抓年轻的中国姑娘，是为了让她们穿上绣花鞋，一个星期后再脱下来，然后再把这些姑娘们杀掉。这是松井一个灭绝人性的怪癖。队员们迅速把受迫害的姑娘们安全转移。松井处一个受伤的的日军苏醒过来，火速前往龟田处报告，在龟田本营与敢死队遭遇。梁湘、大牙和敢死队边打边撤，冲出敌营。大院里，松井捧着箱子语无伦次，有口难辩。
龟田恼羞成怒，开枪打死松井，装有炸弹和绣花鞋的箱子迅速爆炸，龟田和他的绣花鞋一起被炸飞上了天。新任务下来了，海娅娜和米雪儿外出侦查，在街市上碰到一个卖豆腐的女子，勾起了米雪儿对失踪姐姐的思念之情。伪警察小平头和小胡子侮辱调戏卖豆腐女子，米雪儿出手相救，不料暴露身份，遭到鬼子追杀。海娅娜严厉批评了米雪儿，关了米雪儿禁闭。米雪儿被关了禁闭，她回想起听别人说的姐姐米冰儿被警察局长刘强霸占并送与中田一寿，受尽了凌辱，心中悲愤交加。 米雪儿决定去营救姐姐米冰儿。遂于敢死队不辞而别，跳窗而去。苏芮发现了米雪儿留下的信，信上的内容让大家深受感动，纷纷表示要帮米雪儿报仇雪耻。米雪儿在餐馆打听到米冰儿的下落，却被小平头和小胡子盯上。小平头把米雪儿的行踪报告给刘强，刘强决定抓到米雪儿一并送与中田一寿。小平头和小胡子追杀米雪儿，紧急时刻，米雪儿被卖豆腐女子相救。卖豆腐女子被打死，米雪儿最终被抓。
刘强劝米雪儿投降日本人，归顺中田一寿，被米雪儿一顿臭骂。海娅娜和苏芮跟踪并抓到了小平头和小胡子，找到了米雪儿的下落。苏芮在小胡子和小平头腰间挂上手雷，两人只好乖乖地听从海娅娜的调遣。小平头和小胡子带海娅娜见到了米雪儿。海娅娜告诉米雪儿，米冰儿已经屈从了日本人，米雪儿痛心不已。中田一寿心狠手辣，甚至以杀人取乐，米冰儿在中田一寿家里饱受折磨，为了见到中田一寿，敢死队抓到了刘强，刘强不得不听命于敢死队打电话给中田一寿，佯装要把米雪儿送与中田一寿。中田一寿异常高兴，洋洋得意地把这个消息告诉了米冰儿，米冰儿焦虑万分。
