故事发生在1937年12月，南京城在日军炮火中沦陷，昔日金陵的繁华被烧杀抢掠的阴霾吞噬，整座城市沦为人间炼狱。
邮差苏柳昌（阿昌）在逃亡中仓皇躲进「吉祥照相馆」，为求一线生机，他谎称是照相馆学徒，被老板金承宗暂时收留。
此时的照相馆早已成为乱世中的孤岛，金承宗带着妻子赵宜芳、女儿金婉仪和幼子藏在地窖避难，有着电影梦的女演员林毓秀辗转至此，还有自称「一枪未发就逃」的警察宋存义，悄悄隐匿在角落。
平静很快被打破，日军翻译王广海带着日军摄影师伊藤秀夫的底片找上门，以众人性命相要挟，逼迫阿昌为日军冲洗照片。
暗房里，红光灯下的显影液中，一张张残酷的画面逐渐浮现：「百人斩」竞赛后日军的狰狞合影、江边堆积如山的同胞遗体、城门前日军炫耀暴行的「胜利」留影，每一张底片都烙印着屠城的铁证。
更具讽刺的是，日军一边在暴行照片上盖下「不许可」的红章企图掩盖真相，一边逼迫阿昌和毓秀假扮夫妻，拍摄「中日亲善」的伪证照片，镜头外传来的婴儿啼哭与镜头内的强颜欢笑，彻底击碎了众人「苟活」的幻想。
金承宗从地窖走出，看着这些浸满血泪的照片，说出了改变所有人命运的话：「再多活几天不是生存，是共谋。」
这句话点燃了众人守护真相的决心，一场以生命为代价的「罪证保卫战」悄然启动。阿昌每晚偷偷向金承宗苦学冲印技艺，借着为日军洗照片的机会，悄悄多曝一套底片；毓秀利用演员的身份周旋于日军之间，暗中打探消息、传递情报；宋存义在照片里意外看到弟弟遇害的身影，昔日的怯懦被悲愤取代，决心以命复仇。
众人在暗房里秘密复制底片，将罪证小心翼翼地藏在相机零件与衣物夹层中，彼此约定「谁活下来，就把真相交出去」。
随着日军对城内管控日益严密，传递底片的机会愈发渺茫。
机缘巧合下，众人获得两张出城通行证，七人的生死抉择摆在眼前。有人沉默，有人流泪，最终大家一致决定让毓秀带着底片和金家幼子突围，金承宗夫妇与宋存义留下断后。
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临行前，金承宗拿出相机，为众人拍下一张特殊的「全家福」。
出城之路布满杀机，日军的巡逻队四处搜查。金承宗带着妻子和女儿在巷口吸引日军注意，不料幼子突然啼哭，暴露了行踪。面对日军的枪口，金承宗高喊着「照片比命重要」，举起相机扑向日军，用身体为毓秀和底片挡住了子弹。
宋存义为掩护毓秀撤离，悄悄潜到日军军车底部，用城墙石砸死日本军官后壮烈牺牲，完成了从逃兵到烈士的蜕变。
王广海在目睹日军的残暴与众人的牺牲后，内心受到巨大震撼，最终选择倒戈，为毓秀扫清了最后一道关卡。毓秀抱着金家遗孤，将缝在衣襟里的底片紧紧护在怀中，历经艰险终于越过封锁线，把这些铁证交到了正义之士手中。
