故事发生在东北某山区的老爷岭一带。日本侵华期间，日军在此地秘密建造了一座化学武器库。为了掩护这一惊天阴谋，残忍的日本军官畸田将整个靠山屯屠村灭口。在这场浩劫中，小喜子、石墩子等几名年幼的孩子侥幸逃脱，辗转加入了抗日联军队伍，组成了坚韧不拔的抗联少年队。为了摧毁日军的化学武器库，抗联部队派指导员杜大姐和虎胜子化装前往老爷岭，准备与满洲地下省委特派员金二河接头。然而，作为接头信物的“银烟嘴”意外被小喜子偷走，又在阴差阳错间落入了前来寻找父亲的小和尚手中。日军误以为小和尚就是特派员，随即将其抓捕。与此同时，金二河为了潜伏掩护身份，当上了日军的翻译官，被抗联同志误认作汉奸，几次惊险的接头更是引起了日伪军侯警官的察觉。畸田接到密报后多次试探金二河，幸有日本特务春子暗中斡旋才化险为夷。在枪林弹雨的抗战斗争中，孩子们多次试图寻找日军的化学武器库，虽屡遭失败却从不气馁。小和尚被救出后也加入了抗联，与大家并肩作战。面对部队缺粮少药的绝境，虎胜子单枪匹马进城，冒着生命危险绑架川岛一郎的女儿小叶子为人质，几经周折弄到了几车粮食。最终，这些在战火中淬炼成长的少年们凭借着不服输的韧劲与无畏的勇气，与抗联战友们默契配合，成功将日军的化学武器库彻底炸毁，完成了这项艰巨而悲壮的抗日使命。