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1941年秋，日军集中5万多兵力对我山东八路军根据地进行扫荡，以多路多梯队分进合并，铁壁合围，企图一举摧毁根据地，消灭我领导机关和主力部队。八路军115师独立团3营坚守沂蒙山某阵地，战至最后一人，但还是让日军撕开一个口子，营长赵大鲁在战后被抬回去抢救。在敌众我寡的情势下，总部首长决定将部队、机关化整为零分批突围，保育院也在转移之列，把孩子交给老百姓并不安全。
田小二在厨房里故意闹事，他想被开除，保育院王院长要拉他去见祁政委时田小二才承认错误。八路军被服厂在转移途中被日军袭击，保育院转移的时间还没消息，三团郝团长转移前找到王院长将一封信交给她。日军的铁壁合围计划进展没想象中的顺利，日军第十七师团中将细川元敏命人寻找八路军总部。
保育院的胖嫂十分乐观，祁政委的研究撤退线路时被儿子豆豆打扰，豆豆被训斥，豆豆妈进屋后让他去院里等着，豆豆才回到两人身边不到半年，她想将豆豆交给王维若，但祁政委准备解散保育院。王维若了解情况后找首长反映情况，她拿出家长们的信读起来，那些信实际上就是写的遗书，首长们听完后都流泪了，王维若提出保育院转移的条件。
田小二是保育院的混世魔王，他也想上战场打鬼子。王维若回到保育院后准备给孩子们新增课程，他们要做好长行军的打算，新来的医生吕振邦要和保育院一起转移，保育院里大多数是烈士们的孩子，他们转移时祁政委将腰上的配枪交到王维若手上，还将田小二叫到跟前嘱咐一番，田小二看到他口袋里的怀表后借拥抱之机将它偷走。
日军飞机突然袭击15师独立团驻地，随后日军骑兵发起攻击，八路军的撤退迫在眉睫，祁政委最担心保育院在撤退途中遇到危险，他想起赵大鲁。赵大鲁的右手残废，但经过康复训练还可能恢复，他急于返回部队。王维若率保育院来到贾家峪村，护送他们的只有一个班的兵力。赵大鲁因伤要算在医院的转移编制，但他穿起军装要返回战场，刚一上马就从上面摔下来，等再上马时被祁政委拦住。祁政委安排“神枪手”赵大鲁前去协助保育院安全突围。
