《飞哥大英雄》讲述的是泉城武学泰斗梁靖天的孙子梁飞（雷佳音饰）在抗日战争爆发之后，深受爷爷爱国思想的影响，从而怀着强烈的爱国热情毅然从法国留学归来。然而祖孙还未见面，梁家便遭奸人陷害，并惨遭日本人的枪杀，只有年幼的弟弟天成活了下来，悲愤的梁飞贴出战书誓要复仇，也果真在七天内杀死了三个凶手，夺回家传大刀，一时成为轰动济南城的大英雄。

梁飞的聪明才智以及爱国之心令武工队政委、师叔王文卿和从延安派来的女战士刘景怡（程琤饰）等人一直积极争取他加入武工队，并多次助他杀敌；而国民党方面也向梁飞请求帮助，希望他能杀掉持有细菌病毒的周玉海（巫刚饰）。

终于，面对外敌。国共联手合作，梁飞也成功识破替身、杀死周玉海、毁掉病毒，就此临时加入了特战局与八路军成立的特别行动小组。之后开始了与日本高级特工窦小凡（刘敏饰）、日军大佐河野渡（山崎敬一饰）、国军内部日特卧底、汉奸等各方势力殊死较量，几经生死，终还是取得杀死宿敌、铲除内奸、获取情报、解救人质等的成功。

在接连完成一个个看似无法完成的任务的同时，梁飞身边的许多亲人、战友也在相继牺牲......历经九死一生的他也逐渐由一名民间爱国人士成长为一名优秀共产党员、武工队长以及人民心中的大英雄。