1949年秋，中国人民解放军进军大西北的号角声已经吹响，常缨、曲秀等一批河西女兵跟随大部队一路西进。常缨和几个姐妹被分在独立营所在的石河滩。但她们没有想到，来到天山脚下的第一个任务却是带一个刚满月的孩子泉生！女兵们对营长郑汉有了看法，当她们得知泉生是烈士的遗孤时，母性的萌发让这些女兵们抛开杂念，勇敢地当起泉生的“妈妈”。土匪猖獗，常缨在抱着泉生回营部的路上遭遇土匪袭击……

郑汉带人救出了常缨，并保住了泉生。当看到营里用水已经出现“水荒”时，常缨带女兵班的姑娘们上了天山，她们要将这里的清泉水带回营地。常缨在救一女兵时不慎摔下石坡，回到营里又受到郑汉的严厉批评，女兵们闹起了情绪。独立营文书陈涛执行师里交给的翻译任务，在迪化市偶遇俄罗斯姑娘娜嘉，娜嘉对陈涛产生了好感。泉生吃不上奶，女兵们正着急，这边营里又下了命令，让女兵们剪掉辫子……

女兵们都剪了短发，只有曲秀的辫子还留着。陈涛一心想回独立营，找周师长说这事，才知周师长又要去湖南招女兵了。开荒的日子是艰苦的，但女兵和男兵们在一起，便有了许多的快乐，有些人也在悄悄地关注对方。营指导员巩凡看上了能干漂亮的常缨，郑汉的心里对常缨也隐隐有了好感。而在迪化，俄罗斯姑娘火一样的热情也在感染着陈涛，一段异国的情恋在天山脚下悄然滋生。泉生没有奶吃，常缨等女兵急得没办法……

陈涛通过娜嘉的努力，终于为泉生找来几袋苏联奶粉。郑海通过与曲秀的接触，竟然喜欢上了这个姑娘。指导员巩凡主动去做曲秀的工作，结果碰了钉子。曲秀的心里翻江倒海，只有常缨知道她是割舍不下许大江的那份情。但自从曲秀来到石河难，没有接到许大江一封信。这天，曲秀突然不见了，等女兵们找到伙房，才发现曲秀端坐在那里，让大胡子连长郑海为她剪辫子！剪了辫子，曲秀当着大伙的面，说要嫁给大胡子……

听说湖南女兵就要到了，郑汉和巩凡便直接去师部，找周师长想多要些女兵来。郑汉为给哥哥嫂子“圆房”，带人挖了个小地窝子，却被哥哥当面训斥。女兵们在荒地里解手，发现一辆废弃的卡车车厢，常缨突发奇想，用这东西当地窝子屋顶。曲秀和大胡子终于要“圆房”了，虽然简陋，但他们的心里非常甜蜜。巩凡虽然喜欢常缨，但发现常缨与郑汉更有感觉，便劝说郑汉大胆去爱……

泉生的奶粉吃完了，女兵们又开始发愁。常缨便约了曲秀，两人赶着马车去老乡那里买奶山羊。这下急坏了营里的一干人，急忙打着火把去找。常缨和曲秀迷路，幸亏老马识途，将她们又拉回了营地。郑汉由不得发火。为了解决种地用水问题，上级决定修干渠引天山水到戈壁滩。战士们把它当成战役来打。独立营来了湖南女兵，女兵班变成了女兵排，常缨担任排长。远在迪化的陈涛执行完任务，坚决要回独立营。娜嘉深深地爱上了这个英俊的中国军人……