周恩来(夏德俊 饰)和叶剑英参加衡山游击干部学习班，蒋介石(朱刚日尧 饰)也来旁听，周恩来详细介绍了毛泽东(王雷 饰)写的《论持久战》，蒋介石派人把他对抗日战争的战略和战术，再和论持久战的理论结合起来整理一份小册子，给每个学员都发一本，蒋介石此举就是想讨好周恩来，他对周恩来钦佩有加，想争取为他多用。
冼星海(李佳航 饰)灵感大发，想写一首交响乐，钱韵玲(梁田 饰)担心战士们听不懂，冼星海不眠不休六天六夜，终于写成了“黄河大合唱”，他激动万分，光着脚跑出窑洞唱给钱韵玲听，钱韵玲赶忙给他穿上鞋子。之后不久，冼星海指挥着战士们唱这首“黄河大合唱”，此曲旋律铿锵有力，歌词雄壮威武，毛泽东被震撼，对冼星海赞不绝口，还让炊事班郭师傅给冼星海熬了鸡汤送来，最后，毛泽东把斯诺给他的钢笔送给冼星海，鼓励他做人民的作曲家。
冼星海兴冲冲回到家，得知周恩来刚给送来白糖和蜡烛，他心里热乎乎。“黄河大合唱”在战士们广为流传，西南联合大学的学生们深受鼓舞，纷纷要求北上参加八路军。彭雪枫(王梓权 饰)带着战士们路过一个村子，看到百姓们都避之不及，还关门闭户不敢出来，外面下着瓢泼大雨，彭雪枫让战士们在屋檐下避雨，不许打扰百姓的生活。
江茂财(赵冉 饰)从门缝里看到这一幕，他好奇询问彭雪枫是哪个部队的，当他得知外面淋雨的是八路军，就让彭雪枫唱一首“黄河大合唱”来验证，彭雪枫和战士们小声唱了这首歌，江茂财激动地打开门，要加入八路军打鬼子。日本山地战专家阿部规秀带着一万多日军向晋察冀根据地进发，贺龙(于洋 饰)得知这个消息，立刻制定了周密的部署，中央已经安排好让白求恩(Vincent 饰)回加拿大，他坚持要打完这场仗再说。
日军和八路军展开激战，伤员不停地送来战地医院，白求恩不吃不喝忙着抢救伤员，不小心割破手指，他简单处理一下又继续做手术。炮兵李二喜用四发迫击炮击毙了阿部规秀，这是对日作战以来击毙的最大指挥官，聂荣臻(曹克难 饰)很开心，他突然接到白求恩感染败血症的消息，立刻快马加鞭赶回唐县，白求恩给脑部化脓战士手术的时候，不幸感染了受伤的手指得了败血症，最后不治身亡，聂荣臻和战士们伤心地痛不欲生。毛泽东专门写了一篇“纪念白求恩医生”的文章。
杨靖宇重伤未愈，他思念家乡，强撑着回到东北，辗转找到以前的战友，拜托他帮忙找一双棉鞋和一些干粮，没想到那个人早已经叛变，他向日军举报了杨靖宇的行踪，日军围追堵截把杨靖宇当场击毙，那天正好是他40岁生日。
左权(佟梦实 饰)带八路军在前方作战，战士们和日军展开殊死决战，警卫员郝喇叭(马梓铭 饰)送来他妻子的信，左权没时间看，他下令把指挥部前移，战士们浴血奋战，把日军指挥官当场炸死，左权才抽时间打开妻子的信，信里夹了一张女儿的小脚印，左权激动万分。
1940年，汪精卫在南京成立伪政府，左权得知这个消息，大骂他是败类。冼星海受邀去延安，他和妻子钱韵玲依依惜别，钱韵玲全力支持他。张思德奉毛泽东的命令来接冼星海，冼星海把那根钢笔留给女儿妮娜。
南洋爱国商人陈嘉庚来延安见毛泽东，毛泽东特意从老乡家买了一只鸡款待他，还向陈嘉庚讲述了中国对日作战以及现在的国情。日军在华北根据地展开疯狂大扫荡，还使用了囚笼战法，想活活把八路军困死，左权发誓拼死也要突出重围。左权劝妻子刘志兰带着女儿北北回老家，刘志兰早就猜到这个结果，她不想让左权分心，答应带北北回老家。