《义胆忠魂》讲述了上海工人第三次武装起义失败后，革命者在白色恐怖中艰难求生的故事。年轻共产党员阿立死里逃生，四处寻找党组织。一次在集市上，他遭到流氓头子阿金手下的围攻，混战中，阿立发现带头的人竟是似曾相识的娘子。娘子也认出了阿立，暗中放他离开，令在场的打手们疑惑不解。
在一座废弃工厂里，阿立找到了藏匿的武器，并意外与战友炳坤重逢。两人立誓为牺牲的同志讨回血债。与此同时，特务头子余恩生正四处搜捕幸存的革命者，并与工贼邱伯平相互勾结。一天，阿立和炳坤趁两人吃饭时突然闯入，邱伯平当场毙命，余恩生则侥幸逃脱。
阿立和炳坤继续寻找失散的同志，却再次陷入险境，幸亏娘子及时赶到，将他们救出，并倒戈杀死了作恶多端的阿金。相处之中，阿立与娘子渐渐产生了感情。由于街头贴满了通缉令，众人只得分散行动。随后，他们设法劫持朱介甫，试图与余恩生谈判交换人质。然而，老奸巨猾的余恩生却妄图借此机会将革命者一网打尽。寒风凛冽，乌云压城，一场新的血战即将开始。
