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1927年,滇军策应广东革命政府北伐号召征讨军阀唐继尧,双方激战昆明城外。马夫兵杨志华凭借天赋一炮命中杜清时的战地指挥所,虽然战败被俘,却因神炮技艺死里逃生。杨志华阴差阳错考入讲武堂,和高材生杜清明冲突频发。但其得到教官枝野胜男的严酷训练,成为最没文化的神炮手。抗日战争爆发,杨志华加入八路军部队奔赴华北战场,意外与杜清明重逢。一个八路军营长,一个国民党教官,二人摒弃前嫌,携手抗敌,与枝野胜男多次较量,师生决战战场。枝野胜男出尽奇招,组建特种部队,杨志华的炮兵营多次陷入危机。历经挫折考验,杨志华和杜清明反败为胜,在关键战役打败枝野胜男而名声大噪。抗战胜利,国共分裂,杨志华和杜清明又在济南战役兵戎相见。杨志华冒险劝降,晓以大义。杜清明被杨志华所折服,为争取部队起义的时间而慷慨赴死。
讲武堂的学生们上阵杀敌,杜清明与杨志华各自带领一组队伍与敌作战。杜清时在简易指挥棚举起望远镜督战,发现堂弟杜清明带兵离开阵地,铤而走险选择从侧翼偷袭敌军。
学生们在杜清明的指挥下架好了火炮,在杜清明的号令下对着敌人一顿炮轰,敌人猝不及防遭到雨点般的火炮袭击,损失惨重哭爹叫娘,为首的头领发现了杜清明的部队,带领一支部队向杜清明冲杀过去。杜清明的部队以火炮手为主,只能打炮袭战,没有能力抵挡敌人冲锋。
情况万分紧急,杜清时不敢冒然派兵支援杜清时,虽然两人是堂兄弟关系,但杜清时大公无私,为了全盘战局着想,不敢义气用事调兵支援杜清明,免得牵一发而动全身。
驻守在另一处阵地上的杨志华发现杜清明的队伍陷入险境中,不顾队友们劝说,叮嘱队友们三分钟后对准杜清明身处的方向开炮。
杨志华是火炮奇才,估算出自己赶到杜清明的阵地需要二三分钟,到时他带着杜清明撤退,敌人恰好冲过来,就进入到了火炮射击范围。
杜清明被敌军困住,成了瓮中之鳖,他非常了解堂哥杜清时的作战风格,知道杜清时不会派兵支援。让他意料不到的是,仇家杨志华竟然只身一人赶来冒死相救。
情况紧急,不容迟疑,杨志华顾不上与杜清明拌嘴,带领杜清明往己方阵地跑去,此时三分钟已经到来,敌人追了过来,听从杨志华调遣的学生们准时开炮,炸得敌人抱头鼠窜,没有功夫再追杀杜清明。
杜清明在杨志华的搭救下逃过一劫,李慕兰代表杜清明向杨志华道谢,杜清明与李慕兰即将结婚,李慕兰的哥哥李秋白虽然与杜家政见相左,但不反对妹妹李慕兰嫁给杜清明。
守卫昆明的保卫战结束,在杜清明与李秋白的英明指挥下,学生们打退了敌军。负责授课的枝野胜男忽然辞行,留了一封信给众人,在信中称回国为祖国效力。