抗日战争时期，日军少佐谷野彰和军械专家池田(王唯 饰)用活人试验定点爆破雷，村民应德(何政军 饰)在实验中存活，后加入八路军。得知谷野再入龙头沟，应德用两把坏枪拼成了一把怪枪，用锤头引发机关，射杀了谷野。他的造枪才能被八路军师长发现，把他安排进修械所。在修械所成长为兵工厂期间，应德和神枪手柳宝(范雷 饰)、留洋回来的兵工专家杨墨(羿坤 饰)、女游击队长姚芳(陈丽娜 饰)、教会医院医生江燕(李依玲 饰)等人从误解争执到默契合作，互相砥砺，造出枪榴筒、定时雷等武器，而同时，谷野彰的叔父谷野正雄(马卫军 饰)，成立了别动队，多次进攻兵工厂，应德等人面临一次次苦战。