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姥爷赵寰李，是留日学习机械专业的优秀人才。日军的重重紧逼终于激起了他抗争的决心，与共产党人携手粉碎了日本人建造武器工厂的计划，却也因此失去了未婚妻、女儿、小妹等人。姥爷心灰意冷，只想了此残生。在被日军追杀时，被街头卖笑女小红所救，并意外卷入日军的“西部计划”危机中。为了挣扎求存和为被日军灭口杀害的一百多工人复仇，揭穿日军暗杀民主爱国人士的阴谋及获取南京大屠杀的证据。姥爷赵寰李在地下党的帮助和军统特工的暗中支持下，与日本特高课名宿展开了激烈斗争。姥爷以其高超的智慧和出类拔萃的机械专业技巧，终于营救出民主爱国人士，并协助八路军制作了山炮，毁掉了日军的“西部计划”秘密基地，获取了南京大屠杀的证据，为抗战胜利和东京大审判立下了不可磨灭的功勋。
进洞追击的日军损伤惨重，赵寰李等人顺利逃脱，津门十虎的秘密据点成为一片废墟。赵寰李到藏身地后取出虎子身上的弹片，虎子用火炭止血，赵寰李的枪掉落在洞中。龟山行动失败被觉井指责，他拨出军刀切断一个手指，龟山发誓要在三天内抓获赵寰李，津门十虎的家人和朋友被日军抓捕后全部处死。
给津门十虎烧纸的中国人被龟山打死，赵寰李找翟明泰请假，刘怡然追上赵寰李谈话，她对上次的事情表示歉意，刘怡然想让他帮忙制造山炮，赵寰李需要住的地方。赵寰李对卞家兴提出几点建议，黑桃尖已准备好组装山炮的房子，山炮图纸分散到各个工厂。军统得知日军在天津起用青鬼来执行西部行动，他们不明白西部计划的内容。
赵寰李请了两天假是去通知那份名单上的爱国人士赶快转移，以免被日军杀害。赵寰李通知吴教授时去晚一步，觉井怀疑有内鬼，马巡警进入日军视线，龟山对他严加逼供。敏子登报为英子在柳林入殓，她相信赵寰李肯定会去祭奠，觉井同意借兵给她。赵寰李得知英子的葬礼，地下党把保护赵寰李的安全做为重点。
赵寰李化妆后来到英子坟前祭奠，鸳鸯在暗中发现他，日本特工也注意到赵寰李，赵寰李要离开时被敏子叫住，他快速离开，敏子从他背后举枪，赵寰李承认他的身份，鸳鸯在林中开枪，赵寰李趁机扑倒敏子，英子祭奠现场一片混乱，敏子因被赵寰李所救而暂时放他一马，虎子开车接赵寰李离开，龟山带队追赶，八路军中途狙击日军，赵寰李顺利离开，龟山被鸳鸯击中后送入医院。
义雄被觉井训斥，他把责任推在敏子身上。明泰机械厂机械损坏，日军怀疑有人故意破坏，日本工程师松本无法维修，两名工人被抓，如果修不好他们命不保，卞家兴也束手无措，他们只有一个小时的时间。