1944年，运河支队获悉，日军在莲花镇洞山煤矿秘密开辟了一个新矿区，种种迹象显示，一场巨大的阴谋正在酝酿。为查清真相，鲁南军区运河支队派罗启明冒充德国矿业专家沈绍元，潜入莲花镇展开调查。罗启明与洞山煤矿负责人之女周雅青、矿警队长关天雄早有渊源，这层复杂关系也让他的伪装和行动面临重重考验。
调查过程中，罗启明与矿区医生安藤美惠逐渐产生感情，却发现美惠的父亲、负责新矿区的安藤正吉，正是他必须面对的最大对手。随着新矿区背后的秘密逐步浮出水面，周雅青和关天雄一度误入歧途，而安藤美惠却选择站到罗启明一边。历经血雨腥风后，周雅青和关天雄终于醒悟，并与日本人同归于尽。随后，运河支队发动矿工起义，罗启明炸毁新矿区，消灭了安藤正吉。安藤美惠也查明了自己的身世，最终与罗启明一同走上革命道路。
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