《两个小八路》的故事发生在抗战时期，13岁的小八路孙大兴因战争失去了父亲，他下定决心要为父报仇。在一次转移中孙大兴受了伤，于是部队让他和他的朋友武建华分别以木匠小学徒和刘大爷外孙的身份在刘集隐蔽下来并协助革命。他们一边养伤，一边打探情报。  在大兴和武建华的帮助下，日军的据点被攻破了。大兴的伤好后，他们归队继续与敌人作斗争。在一场重要的战役中，大兴将敌人引进了八路军的包围圈，最终牺牲，武建华接过了团长原本送给孙大兴的枪，毅然赴上前线，继续为革命事业而奋斗。