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1949年，第一野战军在大西北展开剿匪肃特斗争。解放军侦查连长王少强剿匪途中，遭遇西北军阀、匪首许殿亭之女许凌梅。四年前，王少强曾从日寇手中救出许凌梅，许凌梅对他一见钟情，并进入八路军卫生学校学习，两日后却被她父亲偷偷绑走，两人因此产生巨大误会。经过激烈碰撞和逐步澄清，两人慢慢消除了仇恨。王少强冒充匪特联络员打入许殿亭的豹头山，引导、教育许凌梅为我党工作，打探事关剿匪大局的许殿亭秘藏武器，破坏土匪行动，挑拨土匪内讧，给许殿亭、刘栓子等匪首以沉重打击；许凌梅也由任性、莽撞逐渐变得成熟。昔日“西北王”何步升卷土重来，许凌梅寻机打入何步升内部，与王少强内外配合，掌握了敌方信息。在解放军剿匪指挥部的统一指挥下，王少强和战友们将何步升等土匪武装剿灭殆尽。
许殿亭得知向一光投诚的消息，也决定向共军投诚。许凌梅和王少强两人来到豹头山劝许殿亭投诚。佘生宝宁死不从，还拿枪威胁许殿亭，许殿亭只能拿下了佘生宝，答应王少强投诚。
邹四柱偶然间发现冯美芝可能是特务，王少强让他暗中调查，不要声张。许殿亭得知朝鲜战争爆发的消息后反悔，决定不投诚了。向一光也是这个打算，私下放了姜媚、刘栓子。王少强和邱雯去见向一光，来看他的意图，发现他果然也改了主意，劝说不成，两人下山。姜媚表示要去新疆，刘栓子继续留在这边，两人就此分开。
许凌梅和方茂去了豹头山，去确认许殿亭投诚的事。许殿亭把许凌梅骗下山，一群人马偷偷往沙漠方向走去。方茂发现情况不对，就和许凌梅说了这个问题，许凌梅反应过来，质问许殿亭。许殿亭绑了许凌梅，并打死了方茂。王少强带兵追来，双方发生激烈枪战，许殿亭损失惨重，只能逃走。佘生宝作了逃兵，保留了一部分兵力。在逃跑路上，佘生宝和许殿亭相遇。