孙玉田投奔国民党后，直接受曾经潜伏在枣庄车站调度室的国民党特务郑祥调遣。郑祥和松尾勾结在一起，使枣庄内外悬案迭起。而松尾又暗中联合高静斋之子王雅茗。王雅茗为了替父报仇，化身开明绅商，博得李正等枣庄领导的信任，以商人形式获取运输武器之便利，实则与郑祥、松尾等人在策划一起反共的“暴动计划”。谁知此时，国共两党在1946年元月十号签订了停火协定，正式生效日为元月十三号午夜零点。王雅茗急于在停战协议生效之日发动暴动，所以提前制造了“零点战役”。由于敌人提早行动，弄得刘洪等人措手不及，群众自发参与战斗，芳林嫂带领的“老娘们支前队”也参与其中。
郑祥一方面对王雅茗的擅自行动不满，一方面得到上峰密令，携“妥 协”的孙玉田趁王雅茗在枣庄发动反动“零点战役”的契机，秘密攻占临城，进而占领临城，造成既成事实，控制津浦路鲁南段。松尾虽然表面上和王雅茗合作，但实则并非一条心。他在“零点战役”中“溜号”带人潜行到刘洪所在的鲁南铁路局，准备夜袭铁路局。岂耐刘洪等人及时识破了松尾的险恶用心，设下埋伏，利用“空城计”让顽固的日军头目松尾顺利落网、伤重被俘。
而在前方，鲁大姑、李正等人也在带领大家激烈抗战，一向泼辣能干和关义交情很深的临城八区区长邓华在这场战斗中英勇牺牲，让关义伤心不已。关键时刻，我方援军赶到，没有郑祥支援的王雅茗见大势已去，无奈拔枪自杀。
孙玉田虽然已身在国军军统、身穿国民军官服，但一直没忘“铁道兄弟”情谊，在紧要关头，一句“我孙玉田生是铁道游击队的人，死是铁道游击队的鬼” 让他进行了回归。经过大家的生死抗战，停火协议正式生效。就在大家大呼胜利的同时，孙玉田被郑祥派来的特工击中，孙玉田一头倒下，在他的脖子上，仍挂着那枚解放区发的英雄奖章……一向对李正心仪的鲁大姑，终于“皇天不负有心人”，在这次战斗中，鲁大姑和李正因共肩作战、共同经历了生死考验，使得二人情愫加深，最终结为百年之好。
1946年春天，美国总统杜鲁门的特使马歇尔将军受命来到中国，监督国共停战协定执行，鲁南是他在山东的最后一站。刘洪根据上级命令制定了周密的保卫马歇尔计划。军统特务郑祥也得到了上峰“保卫马歇尔专列”的指令。而此时受伤的松尾贼心不死，决心复仇。松尾接到大本营密令潜逃出医院，密谋刺杀马歇尔，岂料竟然被巡逻的芳林嫂发现，而戏剧性地死在了这位普通的中国妇女之手。此时，松尾的顶头上司、潜伏在国民党军统中的日军王牌特工杨特派员也浮出水面。复杂多变的局势让国共又“联合”起来，刘洪和郑祥二人携手在险象环生的战斗中挫败了“大本营”的阴谋，成功保卫了马歇尔专列。
江湖号称“小李九”的珍珍与铁道游击队员小坡相恋，在小坡的影响下，积极抛弃恶习、投身革命。一次偶然的机会，鲁大姑得知“小李九”珍珍，正是自己失散多年的亲生女儿，怎奈珍珍并不认她，这让一向刚强的鲁大姑很是痛苦，历经曲折，最终在李正的耐心劝导下，母女二人才得以相认。
一九四六年六月，蒋介石撕毁停战协议，向解放区发动全面进攻，“后抗战时代”结束。铁道游击队恢复番号，重新组建，开赴战场。他们在枣庄火车站整装待发。
军列奔驰，雄壮的《铁道游击队之歌》响彻云天。铁道游击队的队员们乘坐着列车去迎接新的战斗
