Song Tháp Anh Hùng xoay quanh câu chuyện về đại đội trưởng Trương Tuấn, người được cử đến nhậm chức đội trưởng khu du kích Song Tháp Sơn vào cuối cuộc Chiến tranh kháng chiến chống Nhật năm 1945. Mục tiêu của anh là phối hợp với Hồng quân Liên Xô phản công tại Thừa Đức. Tuy nhiên, đội du kích đang trong tình trạng khó khăn do bị tổn thất nặng nề và đứng trước nguy cơ thất thủ vì sự phản bội của địa chủ Nghiêm Thế Xương.
Trương Tuấn đã nhanh chóng lên kế hoạch và thực hiện các chiến thuật nội ứng ngoại hợp. Trên đường đi, anh bắt sống Ngô Đức Toàn, đội trưởng ngụy quân, và thu được một số vũ khí để giải quyết tình trạng thiếu thốn trang bị của đội du kích. Sau đó, anh liên kết với các thành viên địa phương như trưởng thôn Lâm Giang, chủ nhiệm hội phụ nữ Xuân Linh và cựu thủ lĩnh Phùng Giai Cát để chấn chỉnh lại đội ngũ.
Trương Tuấn và đồng đội đã triển khai nhiều chiến thuật táo bạo, bao gồm bố trí phục kích và tiêu diệt nhiều tên Nhật và ngụy quân. Con gái của đội trưởng tiền nhiệm Triệu Sơn Lâm, Triệu Giai Huệ, đã tự tay bắn chết Tiểu Lâm, tên sĩ quan Nhật đã giết cha mình. Phùng Giai Cát cũng đã báo thù Nghiêm Thế Xương, người đã phản bội và gây ra nhiều tổn thất cho đội du kích.
Câu chuyện của Song Tháp Anh Hùng là một bức tranh sinh động về sự hy sinh và lòng dũng cảm trong thời kỳ chiến tranh. Bộ phim khắc họa chân thực sự khó khăn và nguy hiểm mà các chiến sĩ du kích đã trải qua, nhưng cũng làm nổi bật tinh thần đoàn kết và ý chí chiến đấu của họ.