时间：1964年。 地点：滇西南靠近边境的金龙江地区。 为修建云贵战略大铁路，20万铁道兵向西南边疆大进军。铁道兵A师铁锤团参谋长秦群在坐了5天禁闭后，临危受命赶赴先遣营任营长。先遣营所去的金龙江地区临近金三角，民情社情复杂，师长告诫部队需随时准备在修路与剿匪两条战线上同时作战。 秦群追赶队伍途中，邂逅测绘员女兵夏小月并一路同行。途中突遇匪徒，秦群果断交火将其击退。来到先遣营后，夏小月方知秦群竟是新任营长。秦群让夏小月收起晒在外面的花裙子，两人发生口角。此时先遣营战士水土不服，多人闹病。女军医陆玲琅提前归队，并带来烈士遗孤“小裙子”。为修桥，排长池衡北错砍山寨“神树”，秦群怒命将其捆了谢罪。山寨女子让玉为池衡北解开绳索，另一位叫漂漂的姑娘给他喂水。池衡北的哥哥池衡南为感谢禾西老爹和女儿漂漂的解围，带弟弟登门致谢。不料这次近距离接触，让池衡北与漂漂萌生了男女之情。 池衡南因妻子与第三者有染，郁闷大醉，被秦群怒罚站操场以致昏倒。指导员叶正元四两拨千斤劝慰，池衡南咽下苦酒一杯。先遣营抢通道路桥梁，大部队进山。秦群主动请命，争到打通渊鬼梁隧道及金龙江大桥这一全线最艰巨的工程。山寨突发瘟疫，陆玲琅全力救活阿甲父亲。为解决坑道支撑圆木，营里派池衡北带人进山伐木，请禾西老爹当向导。期间误入漂漂家“偏门”，喝了“双边倒”酒。禾西带池衡北等人上狮子峰，密林深处有他当年亲手所盖的小木屋。年轻时，山寨里最美丽的女人洛赛同一汉人（夏小月的父亲）生了个女孩，寨子里闹瘟疫时，大法师称汉人野种是魔鬼要烧死。洛赛将漂漂托付禾西后殉难，禾西背着漂漂上了狮子峰，一住数年。 隧道缺少支撑木，小战士王二虎死于塌方，此事令秦群痛心不已。在伐木营地，漂漂同池衡北的情感逐日加深。阿甲跑到狮子峰夜半抢婚，后又到部队闹事。运输给养的车遭袭，粮食被抢。池衡北伐木归来，被哥哥池衡南当众打了一耳光。部队给养困难，为解饥荒，池衡南奉命进山打猎却错杀阿甲家的大牯牛。池家兄弟背对背写检讨，为给阿甲家赔牛，大家想尽办法。按当地风俗，赔牛外还得以人代牛耕地一天，池衡南亲自为阿甲家拉犁，漂漂斥责阿甲，池衡南一头栽倒在田里。夏小月将泥捏的兔儿爷送给秦群。妖艳而神秘的让玉（黑蜘蛛）有意接近工程师雷佐夫。漂漂到连队找池衡北被池衡南挡驾。秦群命池衡南5天内将木头运来，池衡南无奈硬着头皮去请禾西，被漂漂尽情揶揄戏弄。 禾西惊讶地得知，夏小月的父亲竟是他30年前的“情敌”。叶正元在铁道兵当兵的儿子在塌方中为抢救战友牺牲，他默默瞒下了噩耗。漂漂怀孕，营党委决定撤销池衡北排长职务，池衡北在山头吼唱革命歌曲，战士们呼应。禾西气冲冲到部队来“看女婿”。让玉借找雷佐夫侦察部队弹药库。小裙子得了猩红热，为找医药，康冬保连夜快马赶赴野战医院，终于得救。叶正元积劳成疾病倒，被战士送进医院。 夏小月将自己照片压在那只兔儿爷底下，谁料一去竟是永诀！测绘途中，落在后面的夏小月被却巴劫持。秦群大怒命部队搜山，不料驻地弹药库又被抢。师部震惊，师长怒命将秦群就地撤职，边工作边检查，寻找夏小月下落。渊鬼梁隧道大水如注，秦群强撑着不倒下。夏小月从岩洞中逃出，却在奔逃中失足坠下深渊，被木嘎发现救回家。叶正元偶然得知营里出大事。陆玲琅意外发现叶正元儿子所在部队来函，得知其子早在几个月前已牺牲，众人震惊。危难中，叶正元从医院回来，战友们自动集合，池衡南和众战士默默向他敬礼。 却巴跟让玉接头，欲将枪支弹药偷运出境。渊鬼梁爆破时，小裙子误入禁区，康冬保为救小裙子牺牲。夏小月被木嘎救治，她让木嘎到部队报信，不想被却巴发现，惨遭杀害在荒野，夏小月又重落土匪之手。跟踪让玉和却巴的禾西被让玉发现，土匪用毒蛇咬伤禾西。禾西获救后，陆玲琅为吸蛇毒自己中毒，溘然长逝……隧道发生大塌方事故，池衡北等一个排的战士壮烈牺牲。夏小月得知土匪阴谋炸桥时，她毅然点燃炸药，与敌同归于尽。 云贵高原，又一个春天。云贵大铁路即将通车。通车仪式选在烈士墓地，一碗碗烈酒缓缓洒下，告慰烈士英灵。一声婴儿啼哭，漂漂解怀。池衡南将心形绣花荷包挂在弟弟坟头，漂漂见荷包伏坟大恸。池衡南要漂漂跟他一起走：“这辈子生生死死都跟你守在一起！”欢腾的火把节之夜，叶正元天旋地转地倒下，实践了“路通人走”的诺言。军号悲壮，全营开拔，战友们向青山致礼…… 20年后，走过将近40年战斗历程的铁道兵向军旗庄严告别。若干年后，秦群身患绝症，要去看一次战友，身边是当年的小裙子的女儿小小裙子。在烈士陵园，秦群见到了池衡南——池在病退后，一直在这里守墓。秦群在战友墓前凭吊，这时，火车笛声响起，《铁道兵之歌》又回荡在高原的上空。