代表我军参加国际侦察兵竞赛的少校王飞，在赛场上意外受伤，与荣誉失之交臂。正当他准备重新投入训练时，军区林副参谋长交予他一项全新而艰巨的任务——担任我军第一支女子侦察兵分队的队长。经过层层激烈角逐，从海、陆、空三军中脱颖而出的刘月、林亚男、罗曼等8名女兵，通过了严苛的体能与外语考核，正式成为分队队员。她们将迎接地狱般的体能淬炼，掌握高科技新型武器，并在首度设立的女子侦察兵国际竞赛中向荣誉发起冲锋。分队成立仪式上，王飞的训话赢得了女兵们的青睐。罗曼戏谑地提议每人给队长写一封“情书”，而王飞的回应却是成倍增加训练量。这令女兵们渐生抵触情绪，在执行大队任务时甚至有意与王飞作对，致使双方矛盾激化。王飞突击检查背诵《军人誓词》，不合格者退回原连队，刘月却笃信“法不责众”鼓动大家拒背。就在双方对峙之际，暴雨突降引发山洪，女兵们自觉投入抗洪抢险。在泥泞与汗水的奋战中，双方冰释前嫌。迎着朝阳齐声高诵《军人誓词》的女兵们，深深震撼了王飞。林亚男曾与刘月的哥哥刘星相恋。刘月来自基层连队，因父亲承包的煤窑发生塌方事故面临法律制裁与巨额赔偿，贫寒的家境让争强好胜的她内心深藏自卑。父亲被收审后，从事工艺美术的刘星日趋功利，无法接受亚男提出的分手。刘月得知两人分手后，误以为林亚男势利冷漠，便在战友中孤立她。刘星的朋友骆米对刘月一见钟情，却遭冷遇。刘月生日之际，两人关系本有望缓和，却因骆米的意外“介入”再生误会。此时，因休假错过选拔的耿歌前来报到，她的成绩将直接决定成绩垫底的林亚男的去留。王飞拍板，分队暂由9人组成，未来考核中失利者将被淘汰。根据林副参谋长的指示，女兵们分成两个小组在各训练项目中展开角逐，获胜次数多的小组将代表军区参赛。林亚男与刘月分别出任组长。百米障碍赛中，刘月求胜心切惨遭败北；操舟登陆角逐伊始，她又陷入感情困扰。毕业于军校的副队长任远对刘月予以上下级式的关怀，令刘月萌生别样情愫。她大胆追求爱情却遭拒绝，挫败感使其率领的小组二度受挫。而她敢爱敢恨的个性却越发吸引骆米，令其穷追不舍。随后，在突破封锁线比赛中，刘月小组获胜，双方打成平手。另一边，罗曼结识了男兵海成，明知军规禁止恋爱，仍义无反顾投入感情。射击考核中，两人被分在一组，情感的波动导致罗曼发挥失常出现失误。她清楚等待自己的将是淘汰，但在接到正式离队通知前，依然毅然参加了实战演习。本剧的另一条惊险主线围绕珍贵文物“戚氏军刀”展开。“文革”中流落海外的戚氏军刀被骆米伯父高价购回并欲无偿捐赠给市博物馆。国际文物走私集团头目瑞娜与本地黑社会成员王俊杰等人勾结，对军刀虎视眈眈。王俊杰以重金诱惑刘星仿制军刀图谋“掉包计”，阴谋识破后，瑞娜悍然扣留骆米及其伯父，而骆米托付给刘星保管的真军刀亦被王俊杰一伙夺走。瑞娜与王俊杰商定在荒岛进行黑市交易。风云突变，女兵们在最后的实战演习中遭遇台风，被迫流落荒岛，竟与这伙犯罪分子狭路相逢。战斗中，女兵们团结一致，发扬侦察兵特别能吃苦、特别能战斗的精神，以少胜多，罗曼和耿歌英勇负伤。瑞娜恼羞成怒，派遣大批雇佣军企图歼灭女兵。生死存亡之际，王飞率领的营救小组如神兵天降，协助女兵们赢得了最终胜利。战后，女兵们荣获军功章，罗曼因违规恋爱遗憾离队。刘月最终拒绝了骆米的感情，林亚男则决定与任远开始交往。而与妻子冲突不断的王飞，在历经生死考验后深感家庭之重，与妻子相互理解，重新携手生活。经过生与死洗礼的女兵们，自认已是一个不可分割的整体，遂拒绝继续小组间的竞赛。此举遭到王飞的严厉痛斥，使她们深刻重悟“军人以服从命令为天职”的价值与意义。最终，她们怀揣对祖国、对军人、对自己的强烈责任感，踏上了被誉为“军中奥林匹克”的国际赛场。