终于围住了飞虎队主力，松尾像打了鸡血似的，发誓要和飞虎队决一死战。这时，小林司令官来电，由于“铁壁合围”遭到了八路军的持续顽强抵抗，日军增派兵员的专列傍晚将从徐州出发，小林下死令命松尾必须在天黑前消灭飞虎队，转兵保护铁路线。
大壮四个没跑多远，鬼子又追了上来。大壮说鬼子要抓的是喜郎，情报反正已经送出去了，被抓住也不怕了，让虎子、小银带着喜郎赶快走，戴着鸭舌帽的虎子说我是队长那能先走，小银和喜郎也不愿和他分开，眼看鬼子逼的越来越近，突然，几声枪响，几个鬼子应声倒地。彭亮和几名飞虎队员与胡大头带着被救出的老许和辣嫂从旁边冲了出来。喜郎得知母亲被打死后眼泪根本就止不住，三个孩子也不知该怎么劝。
敌众我寡，被围困在芦苇荡中的飞虎队决定先与敌人展开周旋，等天黑时再带药品设法突围。而急于决战的松尾则下令见人就杀，不惜一切代价将药品截住。一场捉迷藏式的激战开始了。
根据越来越激烈的枪声，彭亮意识到，飞虎队肯定在湖边遭遇了松尾的疯狂围剿，形势已非常危急，另外，胡大头告之鬼子增派“铁壁合围”兵员的专列马上要从徐州出发了，用不了一个小时就能到沙沟。彭亮命由胡大头带路，其他飞虎队员去接应老洪他们，自己带一队员设法阻止鬼子的火车，让辣嫂和老许带着四个孩子隐蔽起来。
那些飞虎队员火速赶到湖边，向正在围剿老洪他们的鬼子开了火，鬼子腹背受敌，包围的阵形顿时乱了起来，老洪见状也迅速组织展开了反击。
黑痦子两个来到铁道边准备破坏铁路，没想到大壮、虎子和小银也跟了过来，但他们还是人太少，又没有炸药，不放心三个孩子也跟过来的辣嫂着急起来，这时，大壮和小银、虎子却想出一个主意。黑痦子拿出随身带的扳子开始卸枕木上螺丝，但工具少，人不凑手，螺丝又全是锈住的，想撬下铁轨非常困难，更关键的是，时间不够用了！
天色暗了下来，这时，三个孩子不知从哪弄来两头套好的牛，用绳栓住已卸下螺丝的铁轨一端，可还是拉不动，黑痦子接着再卸螺丝。想一鼓作气消灭飞虎队又消灭不了，想赶快抽身保卫路过的专列又抽不出身，松尾急的如热锅上的蚂蚁，指挥上开始紊乱，精神上却更为疯狂。
眼看铁轨一端的螺丝就要全卸下来了，突然一小队巡路的鬼子发现了他们，黑痦子和那位飞虎队员展开还击，连辣嫂也冲上来参加了战斗，小银则和大壮一起抱来一些干草。受伤的老许带着喜郎在灌木丛中紧张地等待着。
已经能看见鬼子专列的车灯了，彭亮为掩护孩子也负了伤。三个孩子将干草栓到牛尾巴上后点燃，两头牛狂吼着终于拉开了铁轨，彭亮赶紧把孩子们拖下了路面。拉着满满一车鬼子的军列冲出铁轨引起爆炸，一时间，烟火滚滚，巨大的爆炸声和鬼子的鬼哭狼嚎声在铁路线上回荡。
铁路上的剧烈爆炸声传来，松尾才如梦初醒，意识到兵员专列出了大事，赶紧带着鬼子撤退，飞虎队乘胜追击，把鬼子打的七零八落，乱成一团，松尾被追击的老洪等飞虎队员及胡大头乱枪击毙。这批历经坎坷的药品终于和已集结的物资一起连夜被火速送去了反扫荡前线。
一大早，三个孩子又在好奇地问情报的含义，老洪介绍这句话反过来说，就变成了“武松上了景阳冈，太阳上山下渔网。”武松上景阳冈是打虎的意思，“虎”和“湖”是谐音，就是微山湖，景阳冈又特指湖边叫冈沟的小水湾，太阳上山是指东边，下渔网说明在水里，药品藏的方位一下子就明晰了。
虎子和小银兴致高涨，大壮却高兴不起来，他虽然完成了老吴交给的任务，但因为二叔叛变让他险些闯祸，马大爷和凤儿姐还死了。老洪表示正因为大壮的默默坚持，不放弃，特别是在被抓后还能机警面对，才使药品没落入鬼子之手！在根据地反扫荡的最关键时刻，运去的这批珍贵的抗菌素针剂对八路军来说无疑是雪中送炭！家长们议论孩子们通过这件事都有了可贵的变化，老洪则称赞大壮三个无愧于小飞虎队的称号！虎子要把鸭舌帽还给大壮，又被大壮推了回去。
根据地军民反扫荡取得了节节胜利，日军“铁壁合围”的逐渐化为泡影，听到小次郎战死的消息，四个孩子都默默无语。喜郎要跟一些反战和投降的日本人一起被送往解放区了，临出发的前夜，大壮正式把黑子送给喜郎做纪念，孩子们憧憬起将来不打仗的生活，也许他们会成为一辈子的朋友。老洪问大壮、虎子和小银下一步的打算是什么？孩子们表示小飞虎队一切听从大飞虎队的安排！其实，经过了这些事，孩子们认识到，离成为真正的飞虎队还有差的很远，听到这样的表达，老洪等大人们露出了欣慰的笑容。
这一夜，大壮做一个舒心的美梦，梦中他成了杂耍班主，虎子成了火车司机，小银成了站长，这时已没有了情报和战争，只有好朋友们在一块自在地玩耍，欢声笑语回荡在铁路线上……
