《决战天门》讲述了抗日战争时期，年轻的女考古学家方志珍与父亲方教授为保护国宝华佗医书，与多方势力展开殊死较量的故事。方志珍怀着强烈的爱国心，决心寻回失落民间的华佗医著。她与日本考古学家川多磨在一座古塔中发现两颗明珠，却被德国人干戈一伙抢走。川多磨原本奉命回国，却突然被指令留下寻找医书，并得到浪人西协美知子和高城丈二的协助。 　　干戈利诱大学教授合作寻书，志珍对其无耻行径深感愤怒。为尽快找到医书，志珍与同伴深入漆黑的秘宫，在一颗明珠上发现了线索。她们随即赶到陈教授家，在一幅于禁跪送华佗的画中找到了“开启天门之匙”的字样。干戈随后赶来，但志珍已抢先抹去字迹。在火车站，志珍与川多磨再次相遇，川多磨坦言自己的任务，志珍更加坚定了保护国宝的决心。 　　志珍想起老同学蓝天曾提过家藏宝物“开启天门之匙”，便与川多磨一同前往。蓝天慷慨相赠，不料干戈的手下白痴突然抢走钥匙。争斗中，白痴摔倒，钥匙在他额头烙下印记。干戈再次夺走钥匙，志珍灵机一动，设计用石膏拓下白痴额头的钥匙模型。众人凭借配制的钥匙来到黄山山麓，志珍与父亲合力开启石门，在山洞尽头发现了华佗藏书的铁箱。 　　然而，铁箱是山洞中枢，一旦移动便会引发山崩。志珍按照于禁图的指引，冒险抽出铁箱抛给川多磨，催促她迅速离开。山洞崩塌，众人拼命逃生，干戈却已在山下设伏。西协美知子被抓，川多磨营救失败，西协惨遭杀害。激战中，方教授不幸牺牲，志珍悲痛万分。面对敌人的步步紧逼，一场更为激烈的护宝之战即将展开……