因為軍人監獄里的犯人生活條件極差，加之各種瘟疫肆意流行，幾乎天天都有人死亡。獄友們不愿坐以待斃，紛紛起來反抗。帶頭聚眾鬧事的犯人們就被監獄長安排在炎炎烈日下長時間罰站，時間一久大家都體力不支，不斷地有獄友暈倒。趙天明、章文采等人都覺得這樣下去不是辦法，便開始積極思考該從何處下手，盡快展開與敵人的斗爭。
趙天明和同志們商議后，決定先從延長放風時間開始，為獄友們一步步爭取權益。便聯合起盡可能多的犯人，在放風結束時，以不答應條件就拒絕回櫳子為由，和黃浪為首的看守們展開了對峙。就在雙方馬上要發生肢體沖突時，監獄長錢金堂趕到，因為《一個囚徒的自述》的公開發表，輿論對國民黨方面頗為不利，迫使錢金堂不得不對犯人生活條件做出些許改善以應對上司檢查、遮蔽公眾視聽，便假意答應了部分條件，總算暫時平息了犯人們的眾怒。
與此同時，曹直齋安排白枚專程去往上海，核對《一個囚徒的自述》的原稿筆跡，同時叮囑她繼續調查蘇梅的來龍去脈。蘇梅對此并不知情，她帶著經過曹直齋審查的繆敏回信去見方志敏，為方志敏的安危感到擔憂。但方志敏卻早已將生死置之度外，反而對蘇梅提到的軍人監獄里同志們的積極斗爭感到異常欣慰。
《一個囚徒的自述》的公開見報讓曹直齋意識到軍人監獄里一定有潛在的內鬼，才會使原稿順利地流了出去，便立即成立了專案小組，把蘇梅也加入進來，尋找和鑒別《一個囚徒的自述》的幕后者。小新聽聞蘇梅的新任務后馬上提出了反對意見，認為監獄里被關押的同志太多，萬一有人不小心說露了嘴，那么蘇梅的潛伏任務就會功虧一簣。但蘇梅第一找不到推脫此事的借口，再就是她一直渴望能再次見到趙天明，便毅然決定身入虎穴，跟隨曹直齋前往軍人監獄。
蘇梅踏入軍人監獄的一刻，終于見到了她日思夜想的趙天明，內心不禁百味雜陳。但她努力控制著，盡量不露出異樣神色。蘇梅的出現也同樣令趙天明、章文采等人大為驚訝，在未摸清狀況的前提下決定隨機應變。
軍人監獄最初安排安排黃浪輔助蘇梅進行追查工作。蘇梅見黃浪對待同志們心狠手辣，便略施小計換掉了他，改由文化程度相對較高的周求進輔助。因為調查一直沒有什么進展，曹直齋建議對賀平才刑訊逼供。蘇梅不忍同志受苦，便提出了從周邊同志下手追查線索的建，并籍此終于取得了與趙天明單獨見面的機會。但趙天明并不肯輕易相信蘇梅的臥底身份，又因曹直齋中途突然出現，蘇梅只好立刻改換了審訊的口氣，以掩人耳目。
胡先生自從自愿承擔了為方志敏遞送手稿的任務后，從他的手稿中覺查出方志敏恐時日無多，不禁淚流滿面，便安排家眷給方志敏多做了點好吃的，想給他過個生日。方志敏提出想借此機會與劉疇西等幾位領導共聚的想法。
蘇梅與何雨一起在咖啡館閑聊。蘇梅故意說起《一個囚徒的自述》在軍法處引起了軒然大波，借此試探何雨是否就是那位真正的作者，何雨只推說一概不知。
方志敏借自己生日的由頭，邀請劉疇西等幾位同志最后一聚。聽聞消息的曹直齋立即趕去阻止，被好心的胡先生不由分說攔在了門外。曹直齋礙于胡先生是國民黨的面子，不好意思發作，只得留下蘇梅監聽談話內容，自己怏怏離去。站在牢房外的蘇梅聽到方志敏等幾位領導人為了避免更多同志的犧牲，抱定為革命拋頭顱灑熱血的決心，主動放棄了武裝越獄時，不禁熱淚盈眶，并對幾位視死如歸的共產主義戰士肅然起敬。
遠在上海的白玫替曹直齋找到了小說《一個囚徒的自述》的手稿，曹直齋立刻把嫌疑最大的賀平才抓起來施以重刑，妄圖用刑訊逼供的方法逼出口供。趙天明不忍同志受苦，主動承認了稿子是自己所寫所投，用自己換回了已被折磨得奄奄一息的賀平才。蘇梅為了營救同志們，想到曲線救國的辦法，向曹直齋建議用核對筆跡的方式找出真兇，要比刑訊逼供的辦法更有效。
蘇梅故意把刊登有《一個囚徒的自述》的報紙拿給賀平才讓他抄寫，經過筆跡核對，不僅賀平才排除了嫌疑，監獄里的其他犯人也都排除了嫌疑，矛頭立即指向了不肯核對筆跡的黃浪。看到見報稿件的賀平才回到監舍，欣喜地告訴趙天明，他很驚訝有人能把他平鋪直敘的呆板文字，變成了一部有血有肉有靈魂的文學作品。趙天明偷偷向周求進詢問，稿件是否被他修改過，周求進坦言自己根本沒那么大的本事。趙天明由此斷定，一定是有地下黨的同志在暗中幫忙。
曹直齋從白玫帶回了資料中仔細核查后，解除了對蘇梅的懷疑，便立即拒絕了白玫的邀約，單獨約了蘇梅吃晚飯。蘇梅意識到曹直齋不懷好意，便叫上了白玫給自己當擋箭牌。曹直齋剛剛對蘇梅建立的信任，便被懷恨在心所取代了。
小鳳在姑媽和周求進的幫助下，成功進入周求進姑父的診所里，當上了一名護士。小鳳為今后可以有機會進入監獄而興奮不已。與此同時，監獄里的趙天明、賀平才等人假戲真做，連日絕食，又故意喝下了已經發霉的粥后，個個高燒不退。
方志敏知道自己時日無多，便想抓緊時間在獄中完成慷慨激昂的文稿。終于，在鮮紅的朝陽升起在東方地平線上的時候，方志敏給《可愛的中國》落下了最壯美的一筆，表達了自己為共產主義奮斗到最后一刻的決心。鑒于方志敏的頑固不化，顧祝同再次向蔣介石提出了處決他的建議。蔣介石仍不甘心，決定先將劉疇西、王如癡等人殺害，以此達到殺雞儆猴的效果。
參與審判的蘇梅知道了敵人即將對領導同志們痛下殺手后，急忙找到小新商議對策。可師部因為敵人的大規模圍剿頻繁轉移，已經與小新他們失聯多日了。鑒于時間緊迫，又無法及時與上級聯系，救人心切的小新擅自決定了籌備劫囚車的行動。
趙天明和賀平才假戲真做得了痢疾，周求進找遍了監獄里的各級領導，卻都因為不關心犯人的死活選擇了置之不理，情急之下的周求進只好找蘇梅求助。蘇梅一聽得病的是趙天明和賀平才，頓時心急如焚，連忙跑到曹直齋辦公室，以傳染病一旦流行造成大規模死亡，會造成不利影響為由，希望曹直齋出面阻止。曹直齋覺得有理，在他的直接過問下，趙天明等人才被轉移到病監治療。
曹直齋召集軍法處各部門開會，公開了處決劉疇西等人的決定和行刑安排，并讓白枚和蘇梅負責聯絡媒體。蘇梅一邊跟隨白玫來到何雨工作的報社，一邊暗中將消息送了出去。小新和同志們立即勘察地形并進行了周密的布署，準備在行刑當天劫法場實施營救。
臨近行刑時間，蘇梅卻久久等不到曹直齋出發，便立刻想到計劃可能有變，如果曹直齋在里面玩起了什么貓膩，不僅營救不了同志，劫法場的同志們也會性命堪憂。蘇梅不禁坐立不安起來。曹直齋果然老謀深算，帶著白玫和蘇梅轉道去了看守所。聽到野外響起的激烈槍聲，曹直齋奸笑著稱共產黨終于上當了，蘇梅聞言立刻如墜冰窟。
看守所里的方志敏聽到槍聲，也意識到了危險的來臨。果然，曹直齋親臨牢房，告之劉疇西等人馬上就要被執行槍決了，而掉進他調虎離山之計的那些共黨的營救人員，也會陷入他設下的重重包圍之中，性命必定不保。方志敏心中雖悲痛萬分，但依然不肯低下高貴的頭顱，堅定地告訴曹直齋，共產主義的紅日一定會在不久的將來永遠升起。
曹直齋押解劉疇西幾人赴法場行刑，方志敏透過窗戶依依不舍向戰友們道別。劉疇西幾人的臉上，并沒有因為死亡的逼近流露出一絲恐懼，一路上反而有說有笑，直到身中數彈倒下之前，還高呼著共產黨萬歲，寧死也不向國民黨屈服。蘇梅眼睜睜地看著劉疇西等人被押走、槍決，心中悲憤不已，直接暈厥在了行刑現場。負責營救的地下黨同志們也因為中了國民黨的埋伏，全軍覆沒。
從醫院中醒來的蘇梅兩眼呆滯，為了避免失態引起敵人的懷疑，執意要立刻回家。曹直齋表面上熱情地安排白玫護送，心里卻對蘇梅在刑場的異常表現再次起了疑心。蘇梅躺在家中的床上，想到劉疇西幾人英勇就義時的情景，還有負責劫刑場的小新等同志全部遇難的悲壯，頓時滿含熱淚，追悔莫及。如果不是因為自己輕信了敵人，給同志們遞送了錯誤的情報，就不會有那么多無謂的犧牲。無比自責的蘇梅甚至拿起了手槍想以死謝罪。
在診所工作的小鳳被臨時叫到了監獄醫治病人。一見重病暈倒的人竟是趙天明，頓時焦急萬分，急忙到處找藥為他醫治。在小鳳的精心護理下，在死亡線上掙扎了幾天的趙天明終于悠悠醒轉了過來。