公元1901年3月30日,也就是光绪二十七年的二月十一日,时任湖广总督的张之洞,未下任何通传就过江来到他亲手创建了十一年的湖北枪炮厂,目的是要试一下刚从德国买进的火药机,但让张之洞意想不到的是这个颇费银两的机器给他造成不小的麻烦。技术总监陈江南在枪炮厂门口迎候张之洞,张之洞要看一下火药机的威力,突然一声爆炸声证明了火药机的成功,他们想不到一场惊天大祸正向他们袭来。
火药机突然卡壳,枪炮厂四大弟子奉命前往查看,刚进厂门口就听到爆炸声,厂房里乱成一团,德国进口的机器设备被炸毁,徐建寅和陈江南等人被炸得粉身碎骨,他们在废墟中找到老师陈江南的怀表。牟九清理现场,他将情况汇报给伍会山,陈江南住所被封。四大弟子分析爆炸原因,他们的调查十分顺利,晋老大成为最大嫌疑人,抓到晋老大就可问清真相,当他们来到晋老大家里时才发现来晚了,几人一致认为背后有人指使。
四大弟子来到仓库调查机器情况,陈江南曾调查过,但机器已被人摧毁。牟九想杀害四大弟子,他担心事情真相被查明,但又怕张之洞追查。四大弟子正按时修枪,几天来累的不轻,黑衣人袭击他们没能得逞。
大清驻德意志国公使团朱激缄曾写信给陈江南,四大弟子来到陈江南家中寻找那些东西,锦袍中找到密信,伍会山以次充好,单据也已找到,四大弟子深夜击鼓要见总督张之洞,张之洞叫他们进入后加入训斥,四大弟子拿出单据,张之洞看后让他们起身,那些证物均被收下,张之洞让他们保密行事,以后不要再插手,等真相大白之后会给他们一个交待。
张之洞召来伍会山,他没提爆炸之事,伍会山放松警惕,张之洞收到朝廷对奏章的批示,四大弟子被传至总督府,张之洞将朝廷的批示告诉他们,徐建寅和陈江南等人按阵亡抚恤,四大弟子情绪激动,他们难以接受,张之洞早已暗中调查,他相信四大弟子所言,向朝廷撒谎的原因是想将枪炮厂继续办下去,不能让它就此而废,张之洞带他们看到洋人送的枪,还见到大清全图,没有自己的枪让张之洞很遗憾,四大弟子看到那份名单后理解了张之洞的良苦用心,四大弟子决定试制新枪。伍会山因堂叔的帮忙才保命,他回乡谋生。一年间过去了,四大弟子对新枪的研制取得了不错的成果,每人都投入了全部的精力,期间刘鄂娶妻生子,兄弟们羡慕不已。四大弟子的设计方案被德国教习否决,他们并不甘心。
刘鄂曾在街上得罪德国总教习沃勃林登,沃勃林登不断挑枪的毛病,四子弟子被指责,他们用了鲁格枪的设计风格,那要德国只有贵族才能用,也是刚生产不久,沃勃林登让四大弟子写保证书,如果不能按时完成就要受罚,四大弟子愿意一试,他们也是想争一口气。努力之后枪研制出来,只是精密度不度,有人提出第一步走错了,陈鄂感觉他的分析有道理。
试射时张之洞来到现场揭幕,第一枪试射命中靶心,第二发试射时卡壳,第三发试射炸膛,枪支报废,张之洞没说一句话就离开了,沃勃林登摆出一副神气的样子。四大弟子被张之洞带走,他们承认罪过,但并无后悔,刘鄂想总结失败原因之后再死,张之洞叫他们起身,他们被罚减俸一年,并降为机匠,主要研究本土枪支的特点。余庆鳌对四大弟子要求严格,刘鄂刚开始不明白他的良苦用心,后来余庆鳌收刘鄂为徒弟,对刘鄂的考验是让他在两个小时内将一块钢变成钢球。
刘鄂拿着做好的钢球去见余庆鳌,那比他想象的时间短一些,刘鄂听说过他的故事,余庆鳌讲明造枪的道理,四大弟子被观察很久,只有刘鄂真相做到人枪合一。两年后,刘鄂陪妻儿上坟,途中刘鄂带儿子来到戏园门口,见到梅姑让他意外,两人有些尴尬。
梅姑躲在一旁看着刘鄂一家老小离开,她想起往事。余庆鳌和沃勃林登闹翻,他被派到德国,走之前把两样东西送给刘鄂,刘鄂希望他能超越自己。新炮运至长江口,沃勃林登得知出了一些麻烦,有一门大炮弯了,炮管的硬度不够,因运输途中颠簸所致,汉斯提议让四大弟子去提货。下工后刘鄂和几个兄弟喝酒,几个议论梅姑,刘鄂喝多后被送回家。
四大弟子奉命去上海验收大炮,几人很意外,刘鄂因醉酒没能过去,克虏伯生产的大炮没能引起他们的怀疑,三人在验收清单上签字,汉斯请他们去日本餐厅吃饭。刘鄂听说三人被抓后来到监狱中探望,三人将性命交给刘鄂,刘鄂把收集到的证据向上峰汇报,他怀疑是德国人故意设局陷害,张之洞要派人亲自调查,北京城内为新政弹劾张之洞的人大有人在,刘鄂意识到兄弟们的性命难保。
刘鄂想通过修炮来保住三人,他去找张之洞之时才知道他们要被总理衙门押走,刘鄂想尽力一试,他需十日时间,修不好愿意和他们同罪,张之洞电报朝廷延缓十日。刘鄂开始修炮,他看到三兄弟送出的资料,刚开始无从下手,沃勃林登一直在暗中偷偷关注此事,刘鄂想知道真相,沃勃林登拒绝回答,刘鄂再三相求,沃勃林登劝他放弃,炮管弯曲在德国都是问题,沃勃林登说明原因。
十日期限将至,张之洞一直关心着修炮之事,刘鄂整日呆在兵工厂,老鲍师傅想到一招,几次小试验之后感觉可能。炮管被取下后进入火炉,众人合力按预定方案修理炮管,沃勃林登也在后面偷看,大炮终被修好,张之洞得到消息后十分高兴,他要好好睡上一觉。大炮修好让沃勃林登十分意外,沃勃林登想把经验向德国方面汇报,汉斯的行为被告发,沃勃林登意识到当初的做法不对,三兄弟顺利出狱。
四大弟子在家聚会,张之洞来到后和他们同饮,刘鄂给儿子起名汉阳。四大弟子被恢复职位,张之洞命他们继续造枪,他在朝廷被弹劾,刘鄂等人看到湖北枪炮厂的建厂蓝图,汉阳在门外听到他们谈话,他们要将几人的特点融合在一起,几人一起研究德国毛瑟八八式,刘鄂提出设计方案,张之洞没来得及看,他被老佛爷叫入京城盘问,造出新枪可解燃眉之急。
江南枪炮局派人用重金收买四大弟子,四大弟子看法不同,他们更想造出好枪,几人达成一致看法,他们各自施展才能,余老狼从德国寄信给四大弟子,那些资料都是他在德国看到后偷偷抄下,德国有那种仪器叫抛物线测量仪,刘鄂看到扇子后决定用土办法试枪,试枪的数据被一一记下,试验到第五十一发时出现卡壳,主要是枪管的问题。
四大弟子研制新枪被人怀疑,增加钢材硬度是解决枪管问题的根本。汉阳病重,大夫无能为力,刘鄂很揪心,他仍潜心研究图纸。汉阳妈所着汉阳出门找大夫看病,老中医说出民间偏方,只是药引子较难,用人血下药,汉阳妈用剪刀划伤胳膊,汉阳活过来。湖北枪炮局新制枪支被运往京城,四大弟子愿意随枪进京比试。