野夫得知游擊隊的目標其實是地下實驗室之后緊張起來，立刻帶領所有日軍并親自到醫院支援，但是李靈帶領的游擊隊守在醫院大廳，雙方展開激烈槍戰，游擊隊人數不占優勢槍聲越來越少，但是沒有一個人投降也沒有一個人退縮。

地下實驗室內雖然槍戰依舊持續，但是正在實驗室內做人體實驗的日本醫生卻依舊淡定做實驗，他們對自己的軍人非常有信心。

金深水(徐佳 飾)和游擊隊的同志在地下室走廊和日軍的槍戰持久不下，好不容易救出來的百姓也死傷不少，金深水決定將走廊的備用燈打滅，躲在走廊的游擊隊處一片漆黑，而走廊盡頭的日軍卻顯現無遺，如此游擊隊順利消滅了走廊的日軍。

游擊隊使用從日軍處繳獲的日制火焰噴射器將地下實驗室內的實驗小白鼠、細菌病毒、細菌炸彈全部銷毀，然后在實驗室各個角落埋好炸彈，并通過通風管道離開了實驗室。

金深水等人通過通風管道從地下實驗室出來到達新秩序幼兒園內，點燃實驗室的炸彈引線之后，便發出了行動信號，等在城外的新四軍革老率領的軍統立刻向城內進攻。

醫院大廳的游擊隊很快就只剩下寥寥幾人，李靈已經快要抵擋不住，這時櫻濤閣老板娘撒庫拉開著一輛車沖進了醫院，車上裝滿炸藥并且已經點燃引線，野夫頓時慌張命令手下立刻攔住那輛車，撒庫拉中槍然而仍舊忍痛將車開進醫院里面，因為她知道這就是殺死桃花鎮日本人的最好時機，只要再前進一點就能炸死更多的日本人。

車爆炸了撒庫拉壯烈犧牲，野夫也被炸傷，秦時光見勢頭不對便悄悄溜走了。新四軍和軍統趕到將日本人全部消滅，占領了保安處，他們找到了野夫辦公室的資料箱，但文件全部都是日文的，只得先把資料箱搬走回頭再找人翻譯。

日本在南京駐扎的軍隊接到日本軍部的命令，說在桃花鎮有非常重要的人被困，要求立刻解救，于是南京的日軍部隊開始往桃花鎮反攻。

一個共產黨的士兵將桃花鎮的百姓全部抓了起來，并喊這里原來就是個漢奸村，所有人都會日語，高隊長解釋因為這里是日本人的模范村，所以才會日語的，其實都是普通老百姓。但是有人指認百姓中有真正的日本人，就是靜子(薛佳凝 飾)，革老的手下一聽是日本人便立刻要求槍斃，金深水忙擋在靜子面前，解釋她只是老師，雖然是日本人但也是好的日本人。

軍統的人不由分說將金深水、嬰嬰、靜子和疑似漢奸的一些人抓進了監牢。高隊長聽說金深水被抓的消息很不理解，他告訴李靈說他能看得出來金深水是個堅定的抗日分子，像秦時光那樣的才應該關起來甚至槍斃。兩人正在討論時手下報告有大批日本人反撲，大概有上千人，于是高隊長立刻命令集合部隊。

藤村在桃花鎮十里地接應到了日軍部隊，他希望中隊長盡快發動進攻，到城內搶回非常重要的那些研究資料，而中隊長非常自信的說打仗是自己擅長的不需要藤村操心，因為藤村將軍的身份目前還不能暴露，在大家看來他只不過是個醫院的院長，自然不會太把他放在眼里，藤村只得暗自叫罵這些人自大，卻也沒有其他辦法。

桃花鎮的共產黨并沒有打算跟日軍硬碰硬，畢竟加上國民黨也只有一百多人，而對方有上千人，于是他們便開始安排撤退，革老是國民黨的不愿意聽從共產黨調派，便帶領士兵直接離開了，臨走高隊長交代資料箱必須雙方的人共同看守，至于最后歸屬要等雙方上級商議之后決定。

日軍從南門攻打進來，共產黨和國民黨的所有人全部從北門撤退安全撤退，金深水拿李靈悄悄給他的鑰匙打開了牢門，靜子叫喊孩子們還在幼兒園，求金深水立刻去救他們。金深水放出靜子、嬰嬰然后便趕往幼兒園。

共產黨和國民黨從北門撤退，到達山路的時候卻被埋伏在此的日軍偷襲，為了保護繳獲的資料箱李靈掩護高隊長先撤退，但是日本人武器先進，并且使用了重型大炮，我軍抵擋不住幾乎全軍覆沒，帶著資料箱逃跑的高隊長很快被日軍追上，情急之下他將資料箱隨手埋在土里，而他自己受了重傷被日軍俘虜。

藤村想從高隊長口中探知資料箱的去向，然而日軍中隊長直接擊斃了高隊長，對此藤村異常憤怒，這可是他多年苦心經營的心血，現在卻不知所蹤，而中隊長卻表示他們是日本陸戰隊的，只負責這次緊急救援，至于什么資料，那不是他負責的，之后便將自己的部隊撤離。

藤村回到桃花鎮，金深水依舊偽裝成普通醫生，靜子告訴藤村，說自己差點被人槍斃了，幸虧金深水救了自己，藤村對金深水的行為有些疑惑但并沒有跟靜子多說什么。