1949年，新疆即将和平解放。

在进疆路上，司令员偶遇他即将前往的五师三团，团长葛正雄的妻子，刘春红。腹中孕育着新疆新一代的刘春红，这位坚强的女性，让司令员感慨良多。

和平终于到来了，在新形势的感召下，大批战士放下手中的武器，拿起坎土曼，接受了新的建设任务。然而对于三团的刚刚庆祝完解放的一些战士来讲，却别有一番滋味在心头。徐放，一个战争年代的英雄，没有办法接受“穿军装的农民”这一身份；而以佟铁山为代表的大部分老革命，却更加难以释怀对故土和亲人的思念。司令员在中央首长的指引之下，认识到了招聘女兵进疆的重要性。于是，招兵启事贴满了三湘四水。

看到启示，长沙周南女中的同学们沸腾了，高一三班这个一向光荣的班集体在班长邱云捷的号召下热血沸腾，想要集体报名。却被班上的“另类”——庄楚玉为难住了。

在乡下，谢采菱为了逃避不公正的婚姻，和妹妹谢采薇以及家中的丫环龚细妹进行着抗争。

招兵工作在紧锣密鼓的进行着，周南女中的同学们也在张罗着自己的集体报名计划。谢家姐妹也连夜逃了出来，她们决定一起去长沙报名参军。

高一三班的“另类”庄楚玉是军人之后，她才华横溢，性格倔强，并且充满着以身报国的豪情。但是却也有舍不下的亲情。通过一堂国文课，已经知道女同学秘密的沈老师语重心长地教育了大家，班长邱云捷也发现了庄楚玉心中对于军旅生活的向往。在父亲的理解下，最终庄楚玉决定去参军。

逃到长沙的谢家姐妹被好心的邱奶奶所掩护，没有被追来的父亲找到。并且得到了同样要去参军的邱云捷的帮助。

邱云捷报名参军却一直在隐瞒着奶奶。邱奶奶得知后，一反常态坚决反对，并且告诉云捷自己得病了，希望她陪伴自己终老，云捷却认为这是奶奶阻拦自己的诡计……

在进疆路上，即将和丈夫团聚的刘春红意外遭到了土匪的伏击。土匪将他们全部残忍杀害，包括刘春红腹中的革命果实。事后赶到的徐放发誓要为春红嫂子报仇，踏上了追踪土匪小胡子的征途。

长沙，女兵也要准备出发了。舍不得奶奶跑回家去的云捷经过激烈的思想斗争，最后还是赶上了最后的点名。在火车站，众人依依不舍的和自己的家长告别。谢家姐妹也意外的发现自己的父母也来到了火车站……

邱奶奶也在最后一刻前来送云捷，火车已经开动，奶奶为追赶火车摔倒在站台上，让她久久不能释怀……

女兵们到达西安作短暂的休整，首先要面对的是吃饭和穿衣的问题，由于地方饮食差异，大家的肚子也闹起了意见，由于报名热情地高涨，军装也准备不足。在细妹第一个对西北饭大块朵颐之后，带队的方城团长也想到了暂时通过竞赛来分配现有军服的方法。

竞赛开始后，向来娇弱，在家中又做惯了小姐的谢采薇，首先不能适应。丫环龚细妹因为自身体格良好，反而成了第一个穿上军装的人，让她的信心增加了很多。由于采薇一再拖整个集体的后腿，遭到了大家的排挤，在姐姐采菱的劝说和安慰下，采薇也决定要好好地改正自己的毛病。

大家坐着汽车上路了。一眼望不到边的车队，在西部沟壑的地貌上蜿蜒盘旋。这次的旅途更加艰苦也更加危险。吃喝拉撒全部都需要克服困难。采薇的娇气和细妹的莽撞间接导致了车祸，在六盘山上翻车了。更严重的是，采菱昏迷不醒，但由于前方路段塌方，所有人只能原地等待，焦躁、崩溃和伤感笼罩着大家……

采菱危在旦夕，在垂危时刻，透露了自己的思想之情——想吃大米饭。然而这个要求在当时的环境都无法满足，西北地区没有任何大米储备！

大家都分头去附近的村落寻找大米，想要挽救采菱。采薇日夜守护着姐姐，几近崩溃。

终于，在司令员和中央首长的关怀下，大米由北京空运至兰州，可这时候，庄楚玉，采菱、采薇却失踪了！

原来，向来独立好强的庄楚玉，一直顶着大家冷血的骂名，其实悄悄酝酿了一个计划——不顾前方塌方，偷车带着采菱去找医院！

附近村庄老乡的帮助和中央首长的关心，让女兵们极为感动。

同时，从来没有开过车的庄楚玉果然为自己的鲁莽付出了代价。在半路出了车祸，索性及时被救助，但是采菱永远的闭上了眼睛。失去至亲的打击让采薇魂不守舍，一路上守着采菱剪下的辫子，让人为她揪心。而云捷的内心也发生了巨大的变化，失去亲人的痛苦让她想到了奶奶。

徐放仍然在追踪着土匪，他不惜一切代价要为战友报仇。土匪小胡子发现了行军队伍里的大米，也决定破釜沉舟，干上一票。

部队加强了保卫工作，但为了安全起见，没有声张。敏感的楚玉却发现了变化，开始秘密的武装女兵。大家将头发藏在帽子里，并且配备了“吓唬人的武器”——雨伞。终于，和土匪遭遇了……