1941年秋，德国法西斯对苏联突然发动进攻，战火迅速由西向东蔓延。苏军主力于1942年6月底撤离克拉斯诺顿市，市民们也都奉命紧急撤离。在紧张的气氛中，刚从中学毕业的青年人焦虑不安地议论着战况。老党员瓦尔柯井长奉命炸毁新建的一号矿井。地下州委书记普罗钦柯在向地下区委领导人刘季柯夫、舒尔迦布置工作；普罗钦柯将去游击队，刘季柯夫藏在房东家，刚回本地的舒尔迦按照组织给的地址，投宿到福明家。
城郊毕尔沃马伊卡矿村的共青团员们也接到撤退命令。邬丽亚告别了亲人，与同学阿纳托里、维克多及他父亲乘坐马车汇入撤退的人流中。公路上、草原上全是军队的辎重车、炮队、坦克、卡车、伤兵，还有畜群，保育院和幼儿园的孩子们，逃难的人群。敌机又一次向拥塞在顿涅茨河口的人群车马扫射，马车上的邬丽亚被惊马拖着向前冲去，突然，从前面的轻便马车上跳下一位高大、宽肩、浅头发的青年，他牢牢地抓住了惊马的缰绳。阿纳托里认出他是高尔基学校的优等生、共青团员奥列格。万尼亚和若拉几天来不分昼夜地帮助人们撤退，直到最后才步行离去。几天后他们遇到了瓦尔柯和谢夫卓夫乘坐的新一号矿井的汽车，也遇到了同学邬丽亚和奥列格，他们和逃难的人们一起聚集在渡口旁等待过河，但遇到敌人空袭，谢夫卓夫被炸死。这时，德军坦克开过来了。
谢辽萨·邱列宁几星期前与许多妇女、少年一起到通往伏罗希洛夫格勒的要冲挖工事，随后他强烈要求留下和敌人作战，战斗的六个昼夜。使他更加痛恨法西斯。他说：“情愿死，也比舔他们的靴子或是苟且偷生强。”邱列宁回家的第二天，就帮助在市立医院工作的姐姐将70多名没有撤退的重伤员分散到市民家里，但还有40多人无处安置。第三天黎明时分，邱列宁来到城外山岗上，看见敌人正在向城里开进。他们进城后，强占民房，强迫矿工上工，肆意胡作非为枪杀了40多名重伤员，这激起了人民的极大愤怒。尤其是热血沸腾的青少年们，更难以忍受占领军的凌辱，渴望以行动来打击侵略者。当天夜里，邱列宁独自巧妙而神速地用燃烧瓶烧毁了敌军司令部所在的煤业联合大楼，熊熊大火令德国人心惊胆战。听到敌人的鬼哭狼嚎，邱列宁脱身时觉得心花怒放。
在返回城市的途中，奥列格主动找到瓦尔柯，要求同地下工作者联系。瓦尔柯同奥列格进行了一番推心置腹的谈话，并嘱咐他注意联络可靠的青年。回城后奥列格通过华丽雅认识了谢辽萨，他们商定要寻找地下组织、考察青年人、设法帮助被捕的人、侦察敌军行动并收集武器。这时，地下党正在积极活动，刘季柯夫派人来找奥列格，向他布置挖出埋在公园的印刷铅字和成立地下青年组织的任务。第二天，刘勃卡和妮娜来找奥列格。刘勃卡曾受过报务训练，他是遵照党的指示留在城里的。妮娜和堂姐奥丽雅是州委联络员，她们带来了瓦尔柯的消息。奥列格向妮娜谈了自己知道的情况，并告诉她地下组织正在寻找瓦尔柯。这样，克拉斯诺顿地下工作的各个环节联结起来了。
在顿涅茨草原地区，普罗钦柯领导的游击队在作战。一次突围中，青年斯塔霍维奇躲藏起来并逃回城里。担任过红军指挥员的杜尔根尼奇不久也回到城里。妮娜来找邬丽亚和波波夫，要他们马上与奥列格联系，选择一批可靠的青年同敌人做斗争。在刘季柯夫、瓦尔柯、巴腊柯夫的领导下，城里的怠工和破坏活动在顺利进行。为了在城内建立“新秩序”，德国宪兵队进行大搜捕，抓走了大批党政干部和矿工骨干，对他们进行酷刑拷问。为了营救狱中同志，地下党计划组织劫狱，但敌人突发袭击，又逮捕了一批党员、干部，瓦尔柯也在其中。青年们协商劫狱，但因势单力薄，意见不统一，未能实现。瓦尔柯和同志们在狱中进行了英勇的斗争，最后被敌人活埋。当泥土落在这名战士的身上时，英雄们大义凛然，宁死不屈，他们唱起了《国际歌》。越来越多的声音汇合在一起，像缓缓的浪涛从地下腾向黑暗的、乌云密布的天空。
奥列格和同志们认识到应当组织起来进行斗争。不久，由30步名青年组成的地下组织“青年近卫军”正式成立，举行了庄严的宣誓。奥列格任政委，杜尔根尼奇任指挥员，邬丽亚、万尼亚、谢辽萨、刘勃卡及斯塔霍维奇任委员。他们与地下区委书记刘季柯夫和地下州委书记普罗钦柯取得了联系。此后，他们积极行动起来，在全城张贴和散发传单。他们在“告公民书”中宣告了战斗组织的成立，号召人民起来斗争。刘勃卡乔装打扮，通过联络员，见到了普罗钦柯，向他汇报工作情况，普罗钦柯提出对斯塔霍维奇要提高警惕。刘勃卡接受任务，随身带着发报机，打算在敌军官中发展关系。总部开会免去了斯塔霍维奇的总部委员职务，但仍让他领导五人小组，还决定了下一步行动计划，包括处死出卖同志的叛徒福明。
“青年近卫军”积极开展活动，他们处死叛徒福明，组织地下印刷所，秘密收听莫斯科广播并向居民传播苏军战况。青年近卫军的规模不断发展壮大，并在城市附近的几个村庄建立了组织。他们收集武器，破坏敌人的交通，袭击战俘营，夺取敌人的军需军火。此外，维克多领导第一战斗小组，在本城与卡缅斯克之间的大路上袭击德国军官的小汽车。从战俘营救出的红军少尉任尼亚率领第二组，在伏罗希洛夫格勃到李哈雅的各条大路上袭击运油车。谢辽萨的第三组到处拦截卡车及散兵。万尼亚受组织委托作为联络员，使矿区和游击队之间也联系上了。
十月革命25周年纪念日即将来临。队员们纷纷向家长打听如何把布染成红色；奥列格的工作得到了全家人的支持，他已经成长为成熟的领导者，他总是意气风发，工作认真、严谨。虽然他时而孩子气，但对工作和大家所承负的责任了然于心。他爱上了妮娜，在这最艰苦的岁月，他进入了最幸福的青春焕发期。
11月6日下午，“青年近卫军”全体总部委员在奥列格家集会，隆重接受14岁的队员腊箕克入团，晚上，他们偷偷收听了斯大林在莫斯科庆祝十月革命25周年大会上的讲话。在夜幕的掩护下，他们顶着刺骨寒风，把红旗挂遍全城。老百姓们从田面八方汇集来看红旗，敌人为驱散人群，累得精疲力竭。他们不敢取下旗子，因为每面旗下都系着“小心地雷”的白布条。
11月下旬，德军要把一大群牲口赶到后方去。当牛群到达顿涅茨右岸时，三个行动小组出击打死了押送的警卫队，然后将牛群驱散。
德国人从克拉斯诺顿弄走了近800人到德国去做苦工，又拟定了一些人的黑名单。队员们决定放火烧掉职业介绍所。刘勃卡、谢辽萨和维嘉完成了这项艰巨的任务，燃烧的火光照亮全城。
苏军在中线大举进攻，即将到达顿河东岸。地下区委的破坏工作在加紧进行，这也使刘季柯夫、巴腊柯夫越来越步入危险。已有百余人的“青年近卫军”的斗争愈深入，在他们周围撒下的网口收得也愈紧。刘季柯夫建议青年人恢复高基俱乐部作为联络点。12月19日，经过德国宪兵站批准，青年近卫军在俱乐部举行歌舞晚会，并请来城里所有德军要人。就在晚会进行的同时，奥列格和妮娜却在秘密收听苏军在顿河中游地区大举攻，收复失地的消息。他们连夜复写传单，以便尽快将捷报传给全城居民。青年近卫军的活动令敌人惶惶不安，德国占领军处心积虑要加以镇压。除夕之夜，谢辽萨等人偷了德军的新年礼物，结果被德军发现，他们搜查了俱乐部，逮捕了万尼亚、莫什柯夫和斯塔霍维奇。
奥列格得到这一消息，一边通知总部委员及与总部有联系的队员们把有关的东西藏好或毁掉，一边迅速向刘季柯夫汇报。刘季柯夫指示他们留下三个可靠的人领导工作，其余相关人员立即疏散。经讨论，阿纳托里、苏姆斯科依和邬丽娅留下，奥列格、邱列宁、华丽雅、妮娜等人离城去投奔红军，但他们没有成功。
在监狱中，万尼亚、莫什柯夫在敌人的审讯面前坚贞不屈。但是由于斯塔霍维奇和另外两个人供出了大批队员和共青团员的名字，敌人抓住了他们和他们的家属。由于斯塔霍维奇胡乱招供，被捕的人越来越多，敌人把以刘季柯夫为首的成年地下工作者和青年近卫军组织的成员关押起来，刑讯拷打。
奥列格在偷越战线时被捕，奥列格说是自己一个人领导青年近卫军。敌人百般折磨他，打断了他的双臂。监狱的折磨使他的两鬓在一夜之间全变白了，但他的大眼睛带着比任何时候更为泰然自若的神态，敌人于1月31日白天在罗文基枪杀了他。
谢辽萨在受刑的时候一声不吭，只有在敌人用通条戳进他的伤口的时候，他才把牙齿咬得咯吱咯吱响。回到牢房，他想尽一切办法寻找越狱的机会。敌人抓到了他的妈妈——十一个孩子的母亲，剥去衣服，毒打她，又当着他母亲的面打他，他仍一声不吭，他们打断了他的另一支胳膊。
万尼亚满脸流血，脑袋无力地耷拉着，但他一直努力着要抬起头，后来终于抬了起来，四个星期的沉默中他第一次开口了。
“怎么样，你们办不到吧？”他说，“你们是办不到的……你们占领了多少国家……你们把荣誉和良心都抛弃了。可是你们办不到……”说完就大笑起来。
两个德国兵把邬丽娅抬进牢房，扔在墙边，朋友们照顾她时，看到她的背上刻了一个血淋淋的五角星，她们不由痛哭起来。
在奥列格被杀害的当天，敌人把几十个青年近卫军战士扔进了探井里，又推下去两辆煤车，但是矿井里发出的呻吟还是一连几天都能听见。
刘季柯夫、巴腊柯夫和他的同伴们也遭到了和青年近卫军队同样的命运，他们也被扔进了五号井的探井。
刘勃卡被折磨到2月7日，敌人一直不肯死心，企图从她那里弄到密电码和发报机，但最终未能得逞。当她被押出去枪决的时候，她唱起了她最喜欢的一支歌：在莫斯科广阔的地方……
押她去枪决的党卫队队员要她跪下，朝她的后脑开枪，但是刘勃卡屹然挺立，昂首挺胸面对死亡。
1943年2月15日，苏军的坦克冲进克拉斯诺顿，恢复了苏维埃政权。人们追悼烈士，发誓要为他们报仇。参加葬礼的幸存下来的队员有：杜尔根尼奇、华丽雅、若拉、奥丽雅、妮娜、腊箕克等。在“青年近卫军”的方尖碑上刻着斯大林在列宁墓前的誓言和为国捐躯的全体战士的名字。