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，二十万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五天禁闭后，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，民情社情错综复杂，师长告诫必须随时准备在修路与剿匪两条战线上同时作战。 秦群在追赶队伍的途中，邂逅了测绘员女兵夏小月。两人一路同行，途中遭遇匪徒，秦群果断与匪交火。来到先遣营后，夏小月才知晓秦群便是新任营长。因让夏小月收起晾晒在外的花裙子，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，并带来了烈士遗孤“小裙子”。为修桥，排长池衡北错砍了山寨的“神树”，秦群怒命将其捆了谢罪。山寨女子让玉为其解开绳索，姑娘漂漂则递上清水。池衡北的哥哥池衡南为感谢禾西老爹与漂漂的解围，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。叶正元四两拨千斤化解心结，池衡南咽下苦酒一杯。先遣营抢通道路桥梁，大部队得以进山。秦群主动请命，争到了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，陆玲琅救活阿甲父亲。为解决坑道支撑圆木，池衡北带人进山伐木，请禾西老爹当向导，误入漂漂家“偏门”喝了“双边倒”酒。禾西带人上狮子峰，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，寨子闹瘟疫时，大法师称汉人野种是魔鬼要烧死她。洛赛将漂漂托付禾西后殉难，禾西背着漂漂上了狮子峰，在小木屋一住数年。 隧道缺少支撑木，小战士王二虎死于塌方，令秦群痛心不已。在伐木营地，漂漂与池衡北的情感日益加深。阿甲跑到狮子峰半夜抢婚，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，兄弟二人背对背写检讨。为赔牛，池衡南按当地风俗以人代牛拉犁耕地一天，终因体力不支栽倒田里。夏小月将泥捏的兔儿爷送给秦群。妖艳神秘的让玉（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。秦群命池衡南五天内运来木头，池硬着头皮去求禾西，被漂漂尽情揶揄戏弄。 禾西惊讶得知夏小月的父亲竟是三十年前的“情敌”。叶正元当兵的儿子在塌方中为救战友牺牲，他默默瞒下噩耗。漂漂怀孕，营党委决定撤销池衡北排长职务，池在山头吼唱革命歌曲，战士们含泪呼应。禾西气冲冲到部队“看女婿”，让玉则借找雷佐夫侦察弹药库。小裙子染上猩红热，康冬保连夜快马找药使其得救，叶正元却病倒入院。 夏小月将照片压在兔儿爷底下，谁料一去竟是永诀。测绘途中，落单的夏小月被却巴劫持。秦群大怒命部队搜山，驻地弹药库却突遭洗劫。师部震惊，师长怒将秦群就地撤职，边工作边检查并寻找夏小月。渊鬼梁隧道大水如注，秦群强撑着不倒。夏小月从岩洞逃出却失足坠渊，被木嘎救回家。叶正元偶然得知营里出事赶回，众人震惊发现叶正元儿子早已牺牲的来函。危难中，战友们自动集合，池衡南和众战士默默向叶正元敬礼。 却巴跟让玉接头，欲偷运枪支弹药出境。渊鬼梁爆破时，小裙子误入禁区，康冬保为救她牺牲。木嘎奉夏小月之命到部队报信，被却巴发现并杀害于荒野，夏小月重落魔掌。跟踪让玉和却巴的禾西被发现，遭毒蛇咬伤，陆玲琅为吸蛇毒自己中毒，溘然长逝。隧道发生大塌方，池衡北等一个排的战士全部牺牲。夏小月得知土匪阴谋炸桥时，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，一碗碗烈酒洒下告慰英灵。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，漂漂伏坟大恸。池衡南誓言生死相守。欢腾的火把节之夜，叶正元天旋地转倒下，实践了“路通人走”的诺言。军号悲壮，全营开拔向青山致礼。 20年后，走过近四十年战斗历程的铁道兵向军旗庄严告别。若干年后，身患绝症的秦群在当年小裙子的女儿“小小裙子”陪伴下，来到烈士陵园看望战友，见到了病退后一直在此守墓的池衡南。秦群在战友墓前凭吊之际，火车笛声响起，《铁道兵之歌》再次回荡在高原的上空……