На бурской ферме проходит военно-полевой суд, на котором британские офицеры приговаривают к смертной казни бура Давида Поттера за отравление кавалерийских лошадей. Внезапно появляется молодой человек, который просит отсрочить казнь, предлагая большой денежный залог, однако суд остаётся непреклонным, и Поттер расстрелян. Юноша уходит вместе с Полем, сыном убитого, при этом выясняется, что молодой человек — известный бурский разведчик Жан Грандье, прозванный «Капитаном Сорви-голова». Англичане начинают преследование, но Жану и его товарищам удаётся избежать погони. В ходе англо-бурской войны в сражении у Ледисмита буры одерживают победу над англичанами, захватывая в плен полковника герцога Ричмондского, председателя суда над Поттером, которого вскоре убивает Поль Поттер, отомстив за отца. Во время ночной разведки капитан Сорви-голова попадает в плен и оказывается в лагере для пленных на понтоне в морском заливе. Ночью он прыгает в акульи воды, доплывает до берега, пробирается в форт Саймонстаун, где, найдя женскую одежду, переодевается и, пройдя мимо часовых, оказывается в городе. Там он выдаёт себя за женщину и устраивается служанкой к миссис Адамс. Миссис Адамс получает известие о тяжёлых ранениях сына — капитана Адамса, одного из палачей Поттера, и вместе с лжеслужанкой едет в госпиталь на фронте, где выясняется, что капитан Адамс уже мёртв. Недалеко от госпиталя располагаются позиции буров, и Сорви-голова, вскакивая на оставленную лошадь, несмотря на обстрел, достигает аванпостов и встречается с друзьями.
В сражении под Кимберли буры побеждают англичан, однако генерал Кронье не отдаёт приказ о преследовании отступающих. В ночной атаке лагерь буров подвергается обстрелу английского бронепоезда. Отряду «Молокососов» поручено взорвать мост и железнодорожные пути, что они успешно выполняют. Буры захватывают бронепоезд и экипаж, и во время сдачи в плен капитан Харден, судивший Поттера, убивает одного из буров, за что тут же получает смертельный выстрел от Сорви-головы. Кронье направляет Жана с секретным письмом к генералу Жуберу, и для быстроты прохождения пути они используют велосипеды. Вместе с соратником Фанфаном он уничтожает английский отряд улан, преодолевает трудности и доставляет письмо. После отдыха друзья возвращаются с ответом от Жубера. Армия Кронье занимает позицию в Магерсфонтейне, но, окружённая английскими войсками, вынуждена выдерживать массированный обстрел. После недели сопротивления буры сдаются, и Жан Грандье, Фанфан и Поль Поттер попадают в плен. Командир канадского взвода Франсуа Жюно, узнав Жана, помогает им сбежать, проявляя солидарность с французами. При переправе через реку Поль неожиданно исчезает, а Сорви-голова и Фанфан сталкиваются с пятью англичанами, которые захватывают их в плен. Капитан Руссел, ещё один палач Поттера, приказывает повесить обоих, однако в последний момент появляется Поль в английской форме и расстреливает солдат, не дав казни состояться. После этого друзья казнят Руссела и возвращаются к бурской армии.
Командование поручает Жану взорвать водохранилище Таба-Нгу, находящееся под контролем англичан. Под видом пастухов Жан, Фанфан и Поль подходят к объекту, где Поль отвлекает солдат, а остальные закладывают динамит в стены. После ухода диверсантов водохранилище взрывается. Английские уланы отправляются в погоню, но «Молокососы» уничтожают их и заставляют оставшихся переодеться в пастухов и вернуться обратно. Разведчики возвращаются на ферму, где находятся и другие товарищи. Внезапно ферму окружают англичане, начинается перестрелка. Сорви-голова разрабатывает план прорыва, привязывая динамитные патроны к рогам коров и пытаясь направить их на противника, но животные не двигаются. Тогда хозяйка фермы с дочерьми выводят коров, погибая под их копытами. Животные выбегают, динамит взрывается, и англичане отступают. Позже разведчики поджигают ферму и уходят, сталкиваются с отрядами британских улан и в тяжёлом бою побеждают их. Сорви-голова решает провести разведку в лагере врага, поручая товарищам вернуться к бурской армии. Переодевшись в одежду убитого англичанина, он ночью проникает в лагерь. Увидев необходимое, пытается уехать на лошади, но её поведение вызывает шум. Он прячется в офицерской палатке, где находит майора Колвилла, последнего из палачей Поттера, связывает его, но при попытке выйти обнаруживается денщиком, который поднимает тревогу. Чтобы покинуть лагерь, Жан покупает виски и раздаёт патрулям, однако при выходе убивает солдата, пытавшегося его задержать, вновь вызывая тревогу. Тем не менее, он успешно убегает на лошади и возвращается к своим. На ферму Блесбукфонтейн приходит отряд уланов майора Колвилла, которые жестоко убивают всех жителей. Прибывший отряд капитана Сорви-головы уничтожает англичан, включая Колвилла. Под давлением англичан армия буров вынуждена отступать за реку Вааль. Переправа осложнена близостью врага. «Молокососы» пытаются задержать наступление, но почти все гибнут. Среди нападающих вновь появляется Франсуа Жюно, который забирает раненых Жана и Фанфана с поля боя. Несколько месяцев спустя Жан пишет сестре из Кейптауна, сообщая, что они с Фанфаном находятся в госпитале под наблюдением англичан, но намерены попытаться сбежать, чтобы продолжить борьбу за свободу.
