1937年抗日战争全面爆发，日寇挥兵南下，南京危在旦夕，中央政府参议员、南京中央大学化学教授罗翰升掌握着日寇研制生化武器急需的数据资料，日寇欲对罗翰升实施绑架。恰逢罗翰升六十大寿，为彰显中国人气节，罗府准备大办寿宴。中共南京地下党沈安茹(罗翰升的助教)截获日寇绑架罗翰升行动方案，赶紧与中共南京联络处负责人高见商议营救计划。这时罗翰升的小儿子罗也夫（中央大学化学系研究生）正在大学实验室踌躇满志给父亲制造寿宴烟花，没想到被突然推门而入的校工惊吓，慌乱中触到启动装置，导致发生火灾实验室被烧。罗也夫仓皇逃离被日寇特工和中统调查局张权跟踪。淞沪战场，中央第八集团军某部上校参谋长罗也君（罗翰升长子）与日寇英勇奋战，勤务兵赶来，让罗也君火速到司令部接受重要任务。罗也夫浑然不觉被人跟踪，赶到绿岛咖啡厅与沈安茹见面，以弄到粮食赈济灾民为交换条件，邀请沈安茹参加父亲六十寿宴，沈安茹为打探罗翰升的去留问题答应。罗也夫离开，在咖啡厅门口被冒充警察的日寇特工绑架。罗翰升获知儿子火烧试验室被警察抓走，赶到警察局赎人，警察局长指鹿为马，把罗也夫烧毁实验室定性为日本间谍爆炸案，企图烧毁实验数据。罗翰升心知肚明是勒索，用金条买通警察局长放人。这时警察局长却发现罗也夫不知踪影。此时，日寇特工押着罗也夫准备离开南京，跟踪而来的张权，击退日寇特工，救出罗也夫。罗翰升为儿子生死不明焦灼，张权押解罗也夫回到警察局，下令重审纵火要犯罗也夫，罗翰升与她据理力争，警察局长从中调解，张权为争取罗翰升去重庆，暂时同意由下属陪同罗也夫回家给父亲祝寿。罗翰升回到家正准备严惩小儿子，多年音信全无的长子罗也君突然归来。

惊喜交加的罗翰升以为大儿子放下芥蒂回来为其祝寿，没想到是要带自己去重庆，失落至极的罗翰升，坚决不走，誓死与南京城共存亡，罗也君愤怒之下指责父亲当年为名声害死了自己生母顾雅欣，如今还要害死家人吗。父子俩拍案争吵，管家进来报告罗也夫失踪。罗也君转身跳上汽车追了出去。张权带领手下闯入罗府，怀疑罗也夫畏罪潜逃，下令全城搜捕。此时，罗也夫正在赌场豪赌，大赢特赢，得意非凡，赌场老板气急败坏暗害罗也夫，罗也夫早已防范利用自制炸弹逃离，赌场打手紧紧追杀。危急时刻，罗也君出现，击退对方，救下罗也夫。罗也夫这才告知大哥这些赌钱是为了帮助女朋友赈济灾民。罗也君将信将疑，陪弟弟买了粮食去难民救助站核实，没想到弟弟说的女朋友竟是当年恩师的女儿沈安茹。两人顿时愕然，趁罗也夫搬运粮食的机会，互诉这些年来的情况，唏嘘万千，感慨不已。张权扣押主动回家的罗也夫，以罗也夫勾结日寇间谍烧毁实验室数据等罪名，跟罗翰升谈判，威逼他去重庆，罗翰升坚决不从。此时，罗也夫开枪误伤看押他的张权手下。张权借机下令以日寇间谍、袭击政府人员罪枪毙罗也夫逼迫罗翰升。罗也君孤身持枪劫法场营救弟弟，张权持枪对峙，罗翰升匆忙赶到，张权下令执行枪决，罗翰升为救儿子，被迫应允前往重庆，张权如意计划完美收官。全家人回到罗府，罗也君劝说父亲前往延安，罗翰升这才知道儿子竟是共产党，罗翰升拒绝了他的提议。日寇特工为阻止罗翰升去重庆，实施暗杀行动。罗翰升铮铮铁骨，坚持离开南京前须办完寿宴。无奈之下的罗也君和张权为保证他的安全，声东击西骗过暗杀日特，一行人赶到了豪门大饭店寿宴厅。

日寇开始进攻南京城，张权为保证罗翰升人身安全，对寿宴酒店全面封锁，罗翰升面对空荡荡寿宴，十分伤感，大发雷霆。罗也夫在寿宴上突然向沈安茹求婚，沈安茹恼怒不已，甚是尴尬，罗也君再次劝说父亲前往延安，被毫无政治观念的罗也夫听到，不满地跟大哥争执，沈安茹赶紧从中调解。张权断断续续听到，怀疑罗也君和沈安茹是共产党，强行押解他们前往重庆调查，不料日寇特工发动袭击冲进宴席，刺杀罗翰升，罗也君和张权联手击毙日寇特工。张权带领前来接应人押解罗翰升等众人前去机场前往重庆，途中遭遇日寇战斗机轰炸，机场被炸毁，张权失踪，众人不得不返回罗府。日寇攻进南京城，罗翰升为救罗也夫腿部炸伤，罗也夫替父亲去试验室销毁重要数据资料。日寇在南京城烧杀劫掠无恶不作，罗翰升托付罗也君把罗也夫赶紧送出南京城。罗也夫临上船前看到被日军飞机炸死而失去父亲的女孩，触景生情，想到家中生死未卜的父母，毅然返回家中。日特假扮流亡学生拜访罗翰升，被罗翰升识破身份，日特图穷匕首挟持，罗也夫开枪将俩日特击毙。

罗也夫还没来得及处理日特尸体，坂田带领日寇士兵冲进罗府，管家刘叔和仆人二楞子赶紧将尸体藏匿地下室。坂田假惺惺代表佐藤将军慰问罗翰升，罗翰升愤怒指责日寇侵华的强盗行为，突然坂田看到地上血迹，怀疑刚刚派来的日特被杀死，罗翰升巧妙化解，无奈受到惊吓的仆人二楞子不小心摔倒，发出响动，坂田立即冲进地下室搜查。眼看坂田就要搜到日特尸体，罗也夫冲进书房，机智地与父亲上演双簧，罗翰升倒地昏迷，罗也夫呼救，坂田跑来，立即让军医抢救。坂田向佐藤将军汇报罗翰升的情况，佐藤决定亲自拜访曾在日本留学的同窗罗翰升，企图让他的研制数据能为大日本帝国的“觉醒剂”提供帮助。南京城一片混乱，中共组织被严重破坏，沈安茹和高见决定不惜一切代价救出罗翰升。此时罗也君找到潜伏日寇的国军特工金东旭，让他务必救出父亲。金东旭深夜潜入罗家，亮明身份说明来意。罗翰升抓紧整理数据资料，临近天亮，金东旭好不容易将罗家人带出南京城。不想罗也夫途中发现求婚戒指遗落家中，不顾一切跳车返回，罗翰升夫妇不忍丢弃儿子独自逃生，无奈跟着返回。罗也夫满心欢喜找到戒指刚准备离开，坂田带领日寇士兵闯入，抓捕罗也夫逼问罗翰升的去向，罗也夫狡辩说是被神秘人绑架，坂田不信，命令手下毒打。

正当坂田欲对罗也夫实施毒手时，罗翰升赶到救下儿子。谎称自己是被国军劫持，逃回来要带走儿子罗也夫。坂田假惺惺送上佐藤带来的治疗心脏病药，并告知当年在日本留学时的同学佐藤将军不日登门拜访。罗翰升深知南京城陷落，已经没有逃离机会，决定将研制的生化数据资料传授给儿子，让儿子找机会送到国民政府手中，罗也夫为完成父亲遗愿，加紧研习。佐藤登门拜访，罗翰升开门见山地问他是不是想得到自己研制的生化数据资料，佐藤坦然承认，罗翰升提出给家人特别通行证，让家人离开南京城，自己就跟佐藤合作，佐藤爽快应允。罗夫人坚决不走，誓死陪伴丈夫。罗翰升以死逼迫罗也夫带着研制数据资料走，罗也夫跟父母依依惜别，和管家上车离开。不料汽车将他们带到特高课扣为人质。刑讯室里，坂田令手下严刑逼供，罗也夫怒斥坂田卑鄙无耻，言而无信。罗翰升夫妇以为儿子离开南京城，了无牵挂。俩人相拥饮毒酒准备结束生命，早有防范的坂田发现端倪，冲进来夺下酒杯，并警告罗翰升，罗也夫没有离开南京城已扣在特高课，威逼罗翰升担任南京维持会会长，出席日军攻占南京城庆贺大会。金东旭再次登门打探罗翰升夫妇消息，坂田对他产生怀疑，严加盘问，金东旭化解脱身，找到罗也君，告知罗家已被日军严密看守，根本无法进入。只有在日军庆贺大会上是救出罗翰升的唯一机会。罗也夫用一口流利日语，骗得日军曹的同情，机智地偷到刑讯室的钥匙，救出同样遭到刑讯的管家逃出了特高课。