1975年夏，祖国西南边疆某地发生了蛇灾，情况十分严重。当地的蛇药突然失效，导致军民和畜禽频繁遇难。为了解决这一问题，蛇学家牛玉声奉命率队前往考察。经过调查研究，牛玉声发现有一种黑眼镜蛇在该地出没，并且是考察队正在寻找的新蛇种，其毒液可以用来研制新蛇药。他建议考察队立即前往毒蛇活动频繁的国境线附近捕捉。
李钧是考察队中负有"另有使命"的成员，他被派去监视牛玉声，对牛玉声的一举一动都抱有怀疑和警惕。考察队的向导田甜是李钧的恋人，她是一个纯洁、开朗、活泼的姑娘，但她对李钧对牛玉声的监视感到不满。
某天，牛玉声追踪黑眼镜蛇到了国境线附近，李钧却以"叛国者"的罪名将他遣返。田甜非常气愤，决定和李钧分手。为了研制新蛇药，牛玉声继续工作。这一天，考察队发现了一条粗大的黑眼镜蛇。为了擒获毒蛇以取出毒液，牛玉声与毒蛇激战，可惜毒蛇最终将毒液喷射进了他的身体，牛玉声不幸中毒身亡。在牛玉声的遗言中，田甜才知道牛玉声的真实目的是为了挽救众生，心怀愧疚的她决定继续牛玉声的使命，为祖国人民贡献力量。