《天狼星行动》讲述了1941年的天津，日军以“治安强化运动”为名对根据地展开大规模扫荡，中方则发起了“天狼星行动队”打击日军。这支队伍由国民党军官廖武（刘恩佑饰）、八路军战士陈秋雪（周知饰）带领，吸引了以王春梅（朱子岩饰）为首的一批身怀绝技的队员加入，最后出色地完成了任务。