夜幕降临,团长和政委决定让蛮妞和桑吉措侦察一条退路。苏醒过来的田林,请求团长让自己去,吴姐这才发现眼前的田林正是自己没见过面的丈夫,她悲喜交加,可是时间紧迫,形势严重,不允许她和丈夫相认。她只得克制自己,把心事埋在心底。桑吉措侦察回来报告,蛮营长被敌人抓走。敌人想用蛮妞作诱饵,把红军引下山,他们用马将蛮妞拖在地上拉出来示众。战士们要求冲下去和敌人决一死战。团长和政委要求大家要冷静,不要上敌人的当。但桑吉措再也按捺不住满腔的怒火,带着一束手榴弹,跃马奔向敌群,与此同时,田林也夺过冲锋枪向敌人冲去。为了制止更多的人冲出阵地,政委挺身而出去追田林,不幸中弹倒下。吴姐颤抖地举起手抢,对准田林,女战士们一齐跪下,为田林求情。赵师长和秋菊的遗孤、两岁的小毛头也好像懂事似的跑来要吴姐的手枪。
根据政委生前的建议,妇女团召开了一次党的会议,会议决定田林、妙姑带着师长和政委的遗孤小毛头撤进祁连山,团长吴姐带领蓁的战士们进入沙漠。吴姐含着眼泪看着自己最心爱的人,踏上了希望之路,迎着升起的太阳,妇女团走上高高的沙丘,干渴、饥饿和疲劳使她们再也不能前进了。敌人慢慢向她们逼进,吴姐端起冲锋枪,招呼众姐妹紧紧地围在身边。吴姐怒目圆睁,把仇恨的子弹射向敌人,然后拉响了手榴弹。一声巨响,浓烟滚动,淹没了英雄的女兵。