第二天清晨，桃花匆匆告别了冯家老两口和草草，到西北站看望廖春风，桃花故意把自己打扮了一番，告诉廖春风自己收拾得漂亮了，让他放心，两人隔着铁栅栏会心一笑，彼此心照不宣。

桃花打算把微型胶卷送到富平地下组织的吴政委手中，但西安四门封锁，桃花找到水西安，要利用他的车把自己送出城外，水西安犹豫再三，终于答应了桃花。水西安亲自开车把桃花送出城，把门的警察拦不住，立刻通知了祝朴实和贺江山，二人闻讯赶忙追赶，而此时的桃花已经沿小路直奔富平。贺江山和祝朴实遍寻不见桃花，遇到了正在装作打猎的水西安，水西安一问三不知，二人无法只得和水西安一起回了西安城。

桃花到富平找到药铺，但她并不认识吴政委，幸好吴政委看过桃花的照片，两人经过一番身份核实，桃花颤抖着手把闪击延安计划的胶卷交给了吴政委，并且告诉他，廖春风已经被捕了。冯管家去看望廖春风，偷偷告诉他桃花已经出城，水西安也暂时被关起来了。此时的贺江山突然接到上峰命令，要公开枪毙廖春风。

贺江山到了牢房，通知他下午就要执行枪决，廖春风面不改色，只要求再看一眼水车巷，贺江山同意了。桃花并没有服从组织安全转移她的要求，而是驾着马车一路飞驰奔向西安，她打算要营救廖春风，不成功的话就和廖春风一起赴死。桃花回到水车巷，冯家老两口惊讶不已。

从冯管家口中得知廖春风立刻就要枪决的消息，桃花木然。一边想着这许多年和廖春风的一件件往事，桃花一边坐在梳妆台前打扮着自己，时而流泪时而微笑。警察和特务押着廖春风来到水车巷，面对父老乡亲廖春风感慨不已，号召大家团结起来一致对外。就在此时，一袭红色嫁衣，凤冠霞帔的桃花正式辞别了冯家二老，来到廖春风身前。廖春风让她走，桃花却拿出了党组织批准两人结婚的证明，她笑着说，一辈子只求和廖春风同生共死。桃花又转过头面对水车巷的百姓，要乡亲们一定给她和廖春风的婚礼做个鉴证。

桃花和廖春风喝了乡亲们递过来的酒，当着众人的面拜了天地，水车巷的百姓无不失声痛哭。桃花和春风互相搀扶，洋溢着幸福的微笑，大踏步走上了刑场。而在千千万万个桃花和廖春风牺牲的背后，旧中国黑暗的天空里，已经闪现出黎明的曙光。