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抗战时期,国民党军队组建了以陈一鸣少校为首的伞兵突击队。突击队的成员来自集中营和各个监狱的囚犯,任务就是暗杀日本驻华特务头目中村一郎。陈一鸣找到了自己的老部下冷锋,两人又招募了上海滩着名的老千小K,燕子门的掌门人燕子六,建筑系硕士、CP的谍报员书生,日本陆军航空队战俘藤原刚和中村一郎以前的恋人、上海滩的歌女蝴蝶,几人通过了严酷的训练。
突击队成员们化装成日本劳军演出队来到医院,劫走了史密斯,并且把医院炸成火海。正当队员们准备返程之际,陈一鸣却表示,这次行动还有一项任务,那就是暗杀中村。书生负责来做蝴蝶的思想工作,他告诉蝴蝶,只要引诱中村在冷锋的枪口下五秒钟,就成功了。蝴蝶在狙击现场却放走了中村。中村对好友岩本表示,自己这么多年寻找的,其实是一个爱情的幻想,一旦套出儿子的下落,就会亲手杀了蝴蝶。
中村一郎的父亲中村雄接替了儿子的职位,他发誓要为儿子报仇。日本731部队准备南下,前往华东前线参战。岩本弄到了详细的作战计划,CP把这份计划交给了委员长。委员长大发雷霆,国民党军队又派出了突击队去劫杀731部队华东派遣队。然而,国民党军队中却有人出卖了突击队,向日军提供了突击队的行动计划,以期诬陷CP。突击队决定实施自杀式攻击,炸掉731部队的专列,却没想到他们的一举一动早已被日军监控。
樱花三人组被狙杀,中村雄气急败坏,他又出动了秘密特训的673特攻队,伞降渗透到重庆,暗杀国民党的委员长和CP的周先生。突击队员们搜索到53顶降落伞,军队内开始盘查日谍。黄云晴指示岩本,尽快弄到673特攻队的情报。673特攻队分成两拨,赤井等人伪装成远征军,驻进了佛光寺后山的岭客村,准备劫杀去佛光寺给阵亡将士进香的委员长。渡边和山田隐藏在宪兵教导团,准备暗杀周先生,山田在野战医院暴露。
中村一郎准备以史密斯为诱饵,给突击队设一个局中局,让他们自投罗网。突击队员们化妆成民间劳军演出队来到了医院。藤原刚和蝴蝶开始表演,牵制住日军伤兵。书生安置炸弹,冷锋在对面楼顶负责狙击。众人救出了史密斯,并且把医院炸成了火海,岩本被埋在废墟里。正当突击队员们兴奋地期待特赦之时,陈一鸣却表示,还有一项任务没有完成。众人愤愤不解,只有书生心知肚明,这一项任务就是暗杀中村一郎。
书生负责来做蝴蝶的思想工作,他告诉蝴蝶,只要把中村一郎引到冷锋的枪口下五秒,一切就会结束。蝴蝶答应了,却在狙击现场一把推开中村,冷锋的子弹打在了路面上。狙杀失败,陈一鸣告诉突击队员们,要做好长期潜伏的准备,众人发了生死与共的血誓,蝴蝶愧疚地流泪。日军开始了新一轮的搜捕,中村开始怀疑意大利教堂,并且下令搜查。布谷鸟发来了情报,黄云晴通知了军统南京站。
李部长同意了黄天明的请示。中村开始杀害孩子们,逼问萨尔神父陈一鸣的下落,萨尔神父终于顶不住了。中村率领着忍着特工队杀到突击队的藏身处,双方血战,忍者被全歼。陈一鸣以蝴蝶和中村的孩子为筹码,向中村谈判。正当双方焦灼时,高老板带着蒙面枪手们赶到,把突击队救了出来,并且给他们找了新的安全点。蝴蝶痛苦地回忆起和中村的往事,终于明白她无处逃避,必须承担起中国人的责任。
黄天明表示,陈一鸣军事素质过硬,政治头脑欠缺,但是他忠诚国家,热爱中华,是一个可用之才。黄云晴提出正面接触陈一鸣。黑夜中的中山陵,陈一鸣见到了阔别四年的黄云晴。突击队决定重新拟定暗杀行动的计划,制造爆破的假象,让中村以为蝴蝶炸死了他们。行动开始了,队员们在一面画着中国地图的青天白日国旗上写下自己的名字,藤原刚把名字写在了武汉,因为他是在武汉被俘的,书生把名字写在了延安。
中村对好友岩本说,这么多年他一直在寻找蝴蝶,其实寻找的不是她这个人,而是一个爱情的幻想。他向父亲中村雄汇报了蝴蝶和孩子的情况,中村雄指示,孩子下落已经派人调查,为防止军统阴谋,要杀了蝴蝶。陈一鸣等人伪装成电业工人来到蝴蝶的公馆修电路,给蝴蝶带进去了无声手枪,让她见机除掉中村一郎。中村一郎让岩本给他准备了毒酒,准备毒死蝴蝶。烛光晚宴上,蝴蝶将毒酒一饮而尽,却把枪口对准了中村。
岩本来到了太平间,对着儿时的玩伴,袒露了自己的身份。原来他是日本共产党员,因为不能看着日本毁灭自己,才会选择这条道路。中村雄接管了日本驻中国谍报主管。戴老板听说眼镜蛇敢死队成功返回,对眼镜蛇敢死队刮目相看,决定留下他们继续卖命。军统给突击队员们发了特赦令,却准备将愿意回去的人处决。藤原刚和蝴蝶离开了。藤原刚见到了母亲,却眼睁睁地看着母亲被中村雄派来的人杀死。