利箭行动讲述了1941年抗日战争进入白热化阶段后，山西凤城的战斗。日军调集重兵，对抗日根据地展开大规模扫荡。我军派出由李剑（于震饰）率领的利箭特种部队深入敌后，给日军造成沉重打击。清水光一（陈昊饰）因此恼羞成怒，展开了残酷报复。
一场暴雨迫使李剑暂时滞留在玉良镇客栈，他在那里与南京特派员章云飞（范雨林饰）、军统杀手张志（付嗡饰）以及维持会汉奸等人陷入激烈混战。为掩护地下党员林筱雨（李萌萌饰），李剑的姐姐李玲壮烈牺牲。强忍失去亲人的悲痛后，李剑冒充章云飞，成功打入国军45旅。敌人很快对他的身份产生怀疑，并通过各种手段不断试探，但都被李剑一一化解。后来，林筱雨因叛徒出卖被捕，李剑设计将她救出。脱险后的两人继续在险境中展开艰难的对敌策反工作……
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