铁血刀锋以抗日战争为背景，讲述海归出身的中校军医汤敬武从一名思想单纯、热爱和平的专业学者，逐渐成长为用智慧和勇气守护家乡、投身革命的抗战战士。面对战火纷飞、缺医少药的残酷现实，他始终坚持救治每一个为和平而战的人。然而，在社会动荡和命运巨变中，尤其是痛失真爱之后，汤敬武的思想发生了根本转变。他逐渐摆脱文弱书生的身份，组建自己的队伍，历经艰险守护家园，并以生命践行诺言，捍卫革命与忠诚。
1936年3月，上海日租界内，国民党军特种营营长汤敬武处决了作恶的日本浪人和日军士兵，正义之举却为他招来严厉惩处。面对围剿，他率部杀出重围，凭借第一次“破腹”行动绝处逢生。日军多次拉拢未果，决定将其彻底剿灭。汤敬武带领队伍再次突围，投奔新四军，并成功完成第二次“破腹”。随后，中共苏中军区司令员束宇交给他一项特殊任务，要求他假意投敌，以粉碎日军大扫荡的阴谋。由此，汤敬武踏上第三次“破腹”的征途。
凭借几乎以假乱真的投敌诚意，汤敬武终于取得日军高层信任，率领一千人马名正言顺地打入敌人腹地。潜伏87天后，他带领队伍打响第三次“破腹”行动。战斗最终取得胜利，但遗憾的是，汤敬武尚未来得及填写中共党员登记表，便因身负重伤、医治无效而永远闭上了双眼。
出品人邵晨曦认为，汤敬武是当时整个知识分子群体的浓缩代表，他们拥有丰富知识和深厚文化底蕴，却必须在战争洗礼中完成从幼稚到成熟的思想蜕变。饰演汤敬武的
