《51号兵站》的故事发生在抗日战争即将结束的1945年上海。作为新四军的重要物资转运站，51号兵站在党领导下曾发挥了巨大作用。但不幸的是，叛徒的存在使得兵站一度陷入瘫痪状态。为了迅速恢复运转，党组织派出了梁宏（杜淳饰），一位拥有青帮“小老大”身份的年轻才俊，潜入上海开展重建工作。梁宏的到来立刻引起了特务马浮根（姚安濂饰）的高度警惕。为打消疑虑并展开行动，他通过淞原教授（寇振海饰）和日本宪兵队长田中（张秋歌饰）等人为中间人搭桥建线。与此同时，在得知敌人手中掌握着一批珍贵的盘尼西林药品后，梁宏迅速制定出抢药计划，成功打通了从吴淞口至苏中的运输通道。面对复杂的敌我形势，梁宏不仅利用内部矛盾，精准除掉了叛徒程路（李成儒饰），还巧妙地化装成日本人获取了一批急需的无缝钢管。这些行动不但证明了梁宏卓越的才能和勇气，也进一步巩固了他的军事地位，并为后续任务奠定了坚实基础。《51号兵站》以紧张激烈的情节展示了在那个特殊历史时期，革命者们如何智勇双全、克服重重困难，最终实现了目标的故事。
