1948年，我东北野战军发动了震惊中外的辽沈战役。我军某纵队铁山英雄团团长周国华命红四连连长乔震山集合队伍接受新任务—向北平挺进，战北平！北平城内，国民党军统驻北平负责人王经堂亲率特务们四处抓捕进步人士。军长李昌毅巡视着部队。开进途中遭遇游击队伏击，李昌毅的养女军医柳繁瑜正在抢救伤员。担负督战的王经堂与李昌毅会合，共同研究战事。周国华下决心阻击守备一军，一场惨烈的阻击战拉开大幕。激战正酣，我纵队首长突临前线厉斥周国华擅自违令阻击敌人，并撤销了他的团长兼政委职务。

敌我双方展开拉锯战。侦察兵温明顺将敌炮兵阵地图送达我军跑营营长王德手中，王德速命炮手校对目标向敌炮群轰击。在炮兵火力掩护下，周国华再次率队向敌军发起冲锋。阵地上展开肉搏战。深夜，周国华终于收复失地返回指挥所。纵队首长命他率部领受新任务。潜入敌阵中的乔震山与敌搜索部队相遇展开战斗。李昌毅遭遇周国华顽强阻击后久战不下，命令部队向北平急撤。纵队首长恢复了周国华职务，并调动大军决心乘敌撤退之际围堵消灭敌守备一军。乔震山率全连加入堵截敌军的激烈战斗。军医柳繁瑜奉命护送身负重伤的刘副官赶回北平城，途中遇埋伏躲入山村中。

正当王经堂手下在侮辱百姓妇女时，柳繁瑜出现喝止敌兵，双方发生争斗。乔震山深入敌后，发现了敌军指挥部，立刻发动进攻。他们攻入敌司令部，乔震山活捉了李昌毅。同时，一支枪口也抵住他。二人惊愕之下彼此认出原来李昌毅的警卫营长竟是乔震山的孪生弟弟乔二宝。二宝趁机保护李昌毅逃脱。王经堂命手下火烧山村以滞留我军追击。乔震山等人只得冲入火海抢救百姓未及撤离的柳繁瑜成了乔震山的俘虏。战斗中，周国华中弹负伤，柳繁瑜紧急施救。李昌毅发觉养女失踪，急命二宝带人出发搜救。前来营救柳繁瑜的敌军误将乔震山当成军部警卫营长乔二宝。

危急时刻，指导员郝平率人赶到救了乔震山。纵队首长追究乔震山炮轰烽火台的责任。周国华主动承担责任。乔震山闻知柳繁瑜是李昌毅的养女，将她绑起。周国华亲往道歉，并承诺柳繁瑜随时可返回北平与家人团聚。周国华教育乔震山要珍惜祖先留下的文化遗产。乔震山被押解到纵队司令部接受军法处置，纵队首长命令他与自己摆开象棋博弈，胜则免他一死，败则被执行战场纪律。经过厮杀，乔震山败棋，但他却从中受到深刻教育。乔二宝乔装成我军打入英雄团营救柳繁瑜。为阻敌周国华未婚妻叶春晖负伤。

乔二宝成功解救出柳繁瑜。我军整装向北平外围开进。奉上级命令，周国华率全团官兵与敌军在城郊展开激战，肃清敌外围工事。炮兵营长王德在炮被炸毁的情况下，奋然手握炮弹与敌同归于尽。乔震山率战士攻入圆明园，包围了敌人。为保护古迹，他孤身进入园内喊话瓦解敌人。在敌军高级将领会议上，各路高官正商议如何阻击我军进攻北平。柳繁瑜终于回到家中与李昌毅夫妇团聚。深夜，我军突然向城外敌军发起攻击。敌人凭借武器装备的优势冲破我军攻势缩回城中。我军战士英勇顽强，付出了很大的牺牲。

北平城内，发电厂工人护厂队正严阵以待保护电厂。敌军开进电厂准备施以破坏。乔震山带领全连战士配合兄弟部队向占领电厂的敌军展开攻势。经过战斗，周国华率部队攻占了发电厂。纵队首长交给周国华一项特殊任务，派他潜入北平，通过燕京大学于教授说服李昌毅放弃抵抗，和平起义。周国华意外邂逅了当年同学、恋人新平报社记者昆桑。王经堂副官鲁青在盘查周国华、昆桑时被周机智挟持。于厚仁带京城著名学者拜访李昌毅，表达各界对北平及百姓前途命运的担忧。希望他能为古城的安危和百姓生命考虑。