1951年，由美国派遣特务金冶中直接控制指挥的一股国民党残匪,流窜在西北少数民族地区，不但进行各种破坏活动，还企图发动暴乱，配合美国的侵朝战争。人民解放军某骑兵连奉命进剿金冶中匪帮，上级要求不但要彻底歼灭，还要拔掉金冶中这个祸根。匪帮自知难以抵挡解放军的攻势，窜入沙漠。
解放军循迹追踪，歼灭大部匪徒，但金冶中和十来个匪徒趁乱逃跑。战斗中负伤的一班长钟永明发现后，立即带领全班追击，歼灭土匪数名，但金冶中和两名土匪继续逃窜。钟永明令副班长带一部分人歼灭其他土匪，自己带着战士李玉根和小姜追击金冶中。途中大风陡起敌迹消失，他们分成三路分头追击。
小姜发现了金冶中等匪徒，开枪击毙金冶中的坐骑和一匪兵，并跳下马抓捕金冶中，金冶中与小姜扭打在一起。另一匪徒正要向小姜开枪，李玉根赶来，匪徒开枪击中李玉根的战马。李玉根还击击中匪徒的水袋，匪徒逃跑。金冶中刺伤小姜，劫了小姜的马逃窜。钟永明赶来，三人只剩下钟永明的一匹马。钟永明让小姜骑马，他和李玉根步行，继续追击金冶中。
金冶中为摆脱追击，刺伤小姜的马，马带伤逃跑，金冶中俩人骑一匹马逃往另一个方向。钟永明等发现马蹄印后，李玉根立即骑马追击，却发现是小姜的马跑到此处，已经奄奄一息。钟永明和小姜赶到，知道中了金冶中的调虎离山之计，若返回原路继续追击，将丧失抓住金冶中的机会。钟永明分析，金冶中要逃出沙漠，偷越国境，必定在水井站补充水，遂决定抄近路直插水井站。
小姜伤势加重，一再昏厥，钟永明的马也因饥乏牺牲。钟永明和李玉根轮流背着小姜，后来又做了简易担架抬着小姜，向水井站挺进。他们赶到水井站时，果然与金冶中遭遇，双方对峙。晚上，金冶中佯称两面夹击解放军，自己却躲在一旁观察。另一匪徒悄悄袭击正在“熟睡”的解放军，被隐蔽的钟永明等活捉。金冶中却趁机逃跑。天亮后，钟永明3人押着被俘的匪徒继续追击金冶中。途中，匪徒突然夺枪，被钟永明击毙。金冶中听见枪声，又一次