木村获知柳条沟铁矿遭到袭击,立即派遣松山率部支援。矿山内,八路军分区与抗日大队紧密配合,将日军打得节节败退,伤亡惨重。杨树生趁势带领大队成功攻入铁矿。桥本见状,急令部下使用迫击炮轰击,炮火下抗日大队不少战士壮烈牺牲。金秀与齐思雨穿梭于战场之间转移救治伤员,天宝为掩护正在救治伤员的齐思雨,不幸被炮弹击中,英勇就义。
杨树生命令武长贵带人冲击炮楼,谢魁负责掩护。金志扬找准时机举起炮弹向日军投掷,却被敌人残忍射杀。武长贵利用土车作掩体,试图摧毁鬼子炮楼,却被桥本射中双腿。但他并未放弃,趁敌人不备引爆炸药,以尽全力扑向桥本,与之同归于尽。
抗日大队经过血战终于摧毁矿区,全歼守敌,战士们欢呼雀跃。杨树生冲到武长贵牺牲的地方,跪在地上紧握他留下的斧头,痛哭失声。随后大队整理战场,迅速撤离铁矿。木村和松山姗姗来迟,只见矿区满目狼藉。木村对日军的伤亡毫不在意,只关心铁矿的损失,并下令松山三个月内恢复生产,松山只得领命。
柳条沟大捷的消息传至分区,领导欣慰不已,召集抗日大队代表参加战斗总结大会。杨树生建议谢魁出席,谢魁拒绝,为免引发误会,杨树生只得派遣张勇参会。而谢魁私下叮嘱孙彪做好兄弟们的思想工作,防止他们被赤化。
单涛接到柳条沟战况后,感慨伤亡过重,得知杨树生安排张勇参会,赞叹他心思细腻。另一边,赵清平向上峰汇报大捷,却闭口不提八路军的帮助,还提醒谢魁拉拢国军战俘,以防他们被八路军收买。齐思雨因天宝为保护自己而牺牲,内心深受震撼,经过此战,她对八路军有了深刻改观。
医务室里,川口对金秀战场救护大为赞赏,金秀十分高兴。川口因手术过度劳累险些晕倒,金秀忙劝他好好休息,把剩余的事交给自己和阿四。于大喜见排帮兄弟因武长贵牺牲悲痛不已,便联合铁锤为伤员打了些野味补身体,并为金秀送上一份野鸡汤。金秀挂念川口的健康,想转送鸡汤给川口,于大喜爽快答应。金秀看到于大喜的转变,心里十分欣慰。
谢魁向王占金打听国军战俘在工区中的情况,担心他们已被赤化,决定多加防备。李世富伤势日益恶化,川口全力抢救,他的手下见情形不妙忙向杨树生求助。杨树生承诺会尽全力救他,国军战俘内心感激不尽。
于大喜带金秀到厨房,拿出私下留着的鸡汤。金秀挂念伤员想让他们先喝,但架不住于大喜的极力劝说,最终把鸡汤喝下。金秀得知于大喜被抓的原委后,告诫他要改掉贪图小便宜的毛病,于大喜高兴应允。
杨树生与谢魁商讨国军战俘加入后的编制问题,谢魁坚持等李世富苏醒后再谈。王占金询问战俘对今后去向的看法,却得到不同意见。李世富病情愈加严重,川口也束手无策。众人悲痛之际,李世富突然醒转,要求与杨树生独处。临别之际,他将众兄弟托付给杨树生,杨树生连连答应,满含悲痛应下托付。