《一剑横空》讲述了二十世纪三十年代末的故事。名震华北的京剧戏班“盛家班”因故与悍匪蒋有财结怨，冲突之中，头牌武生盛忠豪的父亲和恩师相继惨死。父亲临终前逼他发下毒誓，终身不得寻仇。盛忠豪强忍悲痛，带着师弟文立轩和师妹甄玉环逃往天津。
途中，众人遭遇溃兵袭击而被迫分散。为掩护同门脱身，盛忠豪主动被捕，随后被送入日军劳工营。在那里，他杀死汉奸，为师叔报仇，却也因此错过了与甄玉环重逢的机会。这对彼此深爱的同门恋人，从此天各一方。多年以后，师兄妹三人在战场上重逢，往事涌上心头，百感交集。
最终，盛忠豪投身革命洪流。龙家集抗日自卫军正式改编为八路军独立营，盛忠豪担任营长，文立轩出任指导员。兄弟二人再次并肩作战，率部将武藤雄一部全歼。
