講武堂師資力量雄厚，花重金聘請日本火炮專家枝野勝男在講武堂任職，給學生們上火炮課，學生們非常喜歡聽枝野勝男講課，只有楊志華不在狀態中，在課堂上頻繁打哈欠，一副無精打采的模樣。
枝野勝男注意到了與眾人格格不入的楊志華，以為楊志華沒有睡好覺，楊志華并非完全因為沒睡好覺的原因，主要是因為枝野勝男講的都是理論知識，令農民出身沒上過幾天學的楊志華提不起興趣，楊志華覺得理論知識不如實際操作，枝野勝男頓覺自己受到了挑釁，提出與楊志華到操場上比試炮術。
楊志華吃了熊心虎膽，欣然接受枝野勝男的挑戰，枝野勝男沒有使用常規開炮方式與楊志華一比高低，而是站到馬車上操控火炮，在極速運動狀態下準確無誤炸中操場外的目標。
楊志華雖然是開炮好手，但從未嘗試過在運動狀態下開炮，他硬起頭皮效仿枝野勝男站在馬車上開炮，未能擊中操場外面的目標。
枝野勝男非常賞識楊志華敢想敢做的做風，沒有懲罰楊志華，而是升楊志華為炮學堂的隊長，這讓一心想殺掉楊志華的杜清明嫉恨交加。
楊志華因禍得福，獲得枝野勝男看重，枝野勝男帶領楊志華進入辦公室，讓楊志華參觀掛在墻上的各種火炮圖畫，能夠有資格進入辦公室的學生只有二個，一個是杜清明，另外一個就是楊志華。
楊志華雖然有一定的火炮基礎，是個可造之才，但他文化知識有限，對文化課產生抵觸，這讓李秋白非常頭痛，在李秋白看來，一個優秀的戰士除了具備良好的戰斗能力以外，還必須掌握一定的知識。
龍司令帶兵出征，無暇顧及昆明，反軍唐繼堯趁機舉兵攻打昆明，龍司令的部屬王參謀長情急之下向講武堂求助。李秋白與杜清時決定派學生們出城對付唐繼堯。
成績優秀的杜清明與楊志華分別成為一二排的代理排長，兩人負責領導各自的排上陣殺敵。
講武堂的學生們上陣殺敵，杜清明與楊志華各自帶領一組隊伍與敵作戰。杜清時在簡易指揮棚舉起望遠鏡督戰，發現堂弟杜清明帶兵離開陣地，鋌而走險選擇從側翼偷襲敵軍。
學生們在杜清明的指揮下架好了火炮，在杜清明的號令下對著敵人一頓炮轟，敵人猝不及防遭到雨點般的火炮襲擊，損失慘重哭爹叫娘，為首的頭領發現了杜清明的部隊，帶領一支部隊向杜清明沖殺過去。杜清明的部隊以火炮手為主，只能打炮襲戰，沒有能力抵擋敵人沖鋒。
情況萬分緊急，杜清時不敢冒然派兵支援杜清時，雖然兩人是堂兄弟關系，但杜清時大公無私，為了全盤戰局著想，不敢義氣用事調兵支援杜清明，免得牽一發而動全身。
駐守在另一處陣地上的楊志華發現杜清明的隊伍陷入險境中，不顧隊友們勸說，叮囑隊友們三分鐘后對準杜清明身處的方向開炮。
楊志華是火炮奇才，估算出自己趕到杜清明的陣地需要二三分鐘，到時他帶著杜清明撤退，敵人恰好沖過來，就進入到了火炮射擊范圍。
杜清明被敵軍困住，成了甕中之鱉，他非常了解堂哥杜清時的作戰風格，知道杜清時不會派兵支援。讓他意料不到的是，仇家楊志華竟然只身一人趕來冒死相救。
情況緊急，不容遲疑，楊志華顧不上與杜清明拌嘴，帶領杜清明往己方陣地跑去，此時三分鐘已經到來，敵人追了過來，聽從楊志華調遣的學生們準時開炮，炸得敵人抱頭鼠竄，沒有功夫再追殺杜清明。
杜清明在楊志華的搭救下逃過一劫，李慕蘭代表杜清明向楊志華道謝，杜清明與李慕蘭即將結婚，李慕蘭的哥哥李秋白雖然與杜家政見相左，但不反對妹妹李慕蘭嫁給杜清明。
守衛昆明的保衛戰結束，在杜清明與李秋白的英明指揮下，學生們打退了敵軍。負責授課的枝野勝男忽然辭行，留了一封信給眾人，在信中稱回國為祖國效力。
枝野勝男忽然回國，楊志華產生了好奇心，進入枝野勝男工作的辦公室，發現辦公桌上放著一本三國演義。讓楊志華納悶的是，書中有幾張頁面畫了一些圖案，明顯不是三國演義的內容。
為了弄清圖案是何物，楊志華邀請杜清明上街吃宵夜，在紙上畫出三國演義書冊中的圖案。
杜清明文化知識比楊志華高，一眼識出圖案是云南地形圖，枝野勝男在三國演義書冊中描畫云南地形圖，杜清明意識到枝野勝男是日本間諜，記錄云南地形，方便日后入侵中國。
情況緊急，杜清明與楊志華顧不上再吃宵夜，返回學校，溜進枝野勝男的辦公室，東翻西找，尋找枝野勝男是日本間諜的證據。
枝野勝男收拾行李外出歸來，杜清明與楊志華趕緊藏到衣柜里面，枝野勝男進入辦公室，找到三國演義，放入手中的黑色皮包，神色匆忙離開辦公室。
杜清明與楊志華追出學校，枝野勝男已經蹤影全無，杜清明與楊志華分開，順著前方奔跑，找到了枝野勝男。
枝野勝男出手擊倒杜清明，被隨后而至的楊志華追趕，遺棄搜集到的情報，在同伴的幫助下甩掉楊志華，逃之夭夭。
講武堂的學生上街找到楊志華和杜清明，一行人返回學校，談起逃走的枝野勝男，日軍為了入侵中國，不惜派出間諜到云南任職，枝野勝男便是其中之一，眾人猜測城內還潛伏著其它間諜。
中國局勢動蕩不安，國共兩黨的權力爭奪如同涌動的暗流，即將引發中國內戰。隸屬共產黨的龍云投靠國民黨，導致在昆明的共產黨遭到追捕，李秋白也是共產黨一份子，被迫離開家園逃走。
杜清時派出人手四處抓捕李秋白，李慕蘭因為哥哥是共產黨，受到牽連，被杜清時逮捕。
全城共產黨相繼被國民黨俘獲，李秋白帶著已經加入共產黨的楊志華逃跑，秘密與戰友張客俠會面。張客俠準備了一批武器，送給同伴們，誓死不做國民黨的俘虜。