Tuntemattomat sankarit on mestariohjaaja Melvillen kolmas elokuva, joka käsittelee saksalaismiehityksen aikaa Ranskassa, mutta ensimmäinen joka niveltyy suoraan hänen omiin kokemuksiinsa vastarintaliikkeen jäsenenä. Elokuvan tapahtumat lähtevät liikkeelle vuoden 1942 lokakuusta ja seuraavat Philippe Gerbierin, salamyhkäisen insinöörin ympärille kokoontuneiden taistelijoiden elämänkohtaloita parin seuraavan kuukauden ajan. Paettuaan Vichyn hallituksen ja Gestapon käsistä Gerbier määrää hänet pettäneen miehen tapettavaksi ja matkustaa myöhemmin Lontooseen vastarintaliikkeen johtajan, filosofi Luc Jardinin kanssa. Hän palaa kuitenkin laskuvarjolla hypäten takaisin Ranskaan auttamaan vastarintaliikkeen organisoimisessa ja kiinnittää huomiota lujan ja nokkelan Mathilden erinomaisiin kykyihin taistella saksalaisia vastaan mitä nerokkaimmilla tavoilla. Vastarintaliike kohtaa kuitenkin monia koettelemuksia, ja sen jäsenet joutuvat vaikeiden henkilökohtaisten valintojen eteen.