2022年9月16日，第九批志愿军遗骸被迎接回国，“双20”列阵长空，迎接英雄回家。原八十师二四〇团三营七连的志愿军战士伍万里，已鲐背之年，他看着新闻报道，顿时老泪纵横，脑海浮现起随着二哥伍千里，及七连老哥哥们一同入朝作战的种种。 浙江湖州的渔村，生性顽劣的少年伍万里大闹戏班，为让娟子爹能瞧上自己，答应自己娶娟子，一心想当兵。伍万里的二哥、七连连长伍千里血战沙场十年未归家，为送大哥伍百里骨灰，请假回家。七连指导员梅生因伤被迫复员，两人一道离开军营，挥泪告别。梅生回到上海，遭遇国民党的飞机轰炸，他一路救援百姓，在防空洞安抚人心，见到了多年未见的妻子与女儿。而千里一路乘渔船归家，路遇万里几个少年教训渔霸，兄弟再见，却不相识。万里盯上千里的手枪，伙同小跟班想借来玩玩，被千里教训，一番苦肉计闹剧下，兄弟这才认出彼此。七连一排排长布认命，来到镇子上的跌打馆买药，他与掌柜之女宁宁互有情愫。掌柜一直明里暗里阻挠两人来往。
梅生带着妻女回到家，他凝望女儿睡颜，与久别重逢的妻子，心底五味杂陈。千里爹娘为他张罗饭菜，千里告知老两口，建国后，家家都能分到三亩地。可老思想充斥着十里，老伍家祖祖辈辈为疍民，难以想象分三亩地的好光景。千里想带万里当兵，把他骨子里的桀骜驯化。梅生与妻子互诉衷肠，吟诵起那首《我侬词》。千里娘早起操持家务，看着千里，恍然如梦，苦心劝千里别再走了。娘俩看着岸上万里给小跟班练兵的场面，都咧嘴笑着。军营里，二四零团各营连战士正积极训练备战台湾。七连各排战士训练间隙打趣，认命三句不离跌打馆。二排长肖长贵听说最近要开拔，认命却因新指导员还没确定，认为空穴来风。伍家爹娘按照疍民习俗，把百里骨灰撒在太湖，并在骨灰里发现子弹头，更加心疼。万里神叨地告诉千里，他曾在太湖过路的客船上见过百里，像梦一般，这成了兄弟俩留在心底对大哥的期盼。五连大壮和木林偷摸观察七连训练，肖长贵向五连长六六顺打听开拔的消息。梅生听街坊议论美国要打过来，搞得人心惶惶。
认命带着七连兄弟来跌打馆帮忙，掌柜虽一脸不情愿，却热情接待。梅生来到单位报到，领导提醒他早日办好转业手续，梅生在办公桌上，看见了关于美军出兵朝鲜的新闻。七连日常在湖边训练，各排间为荣誉归属争吵，被雷公教育，七连的荣誉只属于牺牲的战士。训练结束，战士们休息，炮排长喜找到雷公，欲言又止。梅生在家翻箱倒柜找报纸，从报纸上看到了美军出兵朝鲜的新闻。认命被宁宁喊到跌打馆，宁宁的反常举动，令认命又惊又慌，宁宁主动挑破了窗户纸，认命许诺明天就来提亲。 妻子把为梅生新做的大衣拿回家，试衣服时无意透露裁缝师傅的儿子被部队紧急叫回，这笃定了梅生的猜想。梅生挣扎之下决定归队，留下书信趁夜离去。妻子却一路追上梅生，两人告别，提及大学的恋爱史，妻子含泪告别丈夫，再次念起那首《我侬词》。千里爹娘默许了千里带万里当兵，老两口站在船上苦苦望着离家的两人。二四〇团紧急整备开拔，千里带着万里来到军营，看到了开拔的队列。 认命和六六顺临时收到紧急开拔的命令，认命想到宁宁有苦难言。突然老柴找到雷公，长喜失踪了。
临时开拔，千里自知没时间审核万里入伍申请，只能让万里先回家去。长喜在开拔前一夜当了逃兵被关禁闭。千里回来，来到禁闭室了解此事情况，百般逼问，长喜才说出苦衷。母亲重病，宁愿去讨饭也不给政府添麻烦。长喜收到村里来信，因没能临时请到假，只得冒险回去看望母亲，不想碰上了开拔。五连连长六六顺向认命打听七连是否出了逃兵，作为老对手，两个连队的战士们开始比起了战功发生了口角，被千里制止。团长张大彪在广场上讲出了长喜的苦衷，并联系了长喜家乡，当地政府会妥善照顾他母亲，借此事鼓舞士气。长喜保证会在战场上，用行动证明自己。政委当众交代全团要执行紧急任务，立刻开拔，奔赴火车站。火车上，团长交代此次并非南下，而是北上，并要求战士不要瞎议论。团长留下千里，将特批的新兵万里领到了千里眼前。万里告诉千里是他拦了师长的车。千里内心苦闷，但也只能接受。千里带着万里一路穿行车厢，将他交给了雷公。千里发现新来的指导员居然还是梅生，喜出望外，梅生因报纸上的报导，拼凑出了北上作战的猜想，赶上了开拔。
万里因想家落泪，千里便向万里展示了祖国的大好河山，并为万里主持了入连仪式，万里正式成为了七连第六百七十七名战士。得到了枪后的万里迫切想要子弹，反被雷公教育不像七连的兵，并用空包弹戏弄万里，万里一气之下拿枪乱挥，被教育枪口永远不能对着战友。团长向众连长传达了本次将北上入朝作战的指令，委任五连为第一尖刀连、七连为第二尖刀连。众人为补给不足而发愁。万里却趁连长们下车领补给时，偷溜下车，被独臂的老兵发现，千里摁着万里向老兵致歉，老兵却为士兵们单薄的棉衣而担忧。千里向七连传达本次作战任务，并想把万里送走，却被梅生劝阻。民众自发地为北上部队送上了御寒的棉衣物资。闷罐车载着战士们一路北上……战士们整装入朝，临行前七连将备用的棉服分给五连，连队间惺惺相惜。入朝后，万里被朝鲜的惨状所震惊。
七连在高原的雪地艰难行军，时刻侦查的飞机加剧了行军的艰难。是夜，五连七连路遇被轰炸的炒面车，奄奄一息的司机在临终前恳求七连带走好不容易运进朝鲜的粮食。艰难的行军使七连情绪低落，千里鼓舞士气。万里好奇地向余从戎询问七连的由来和组建。而梅生和千里因愈加频繁的侦察机，导致远落于五连之后，并为能否准时抵达新兴里、战士们的饥寒而担忧。千里同意给万里发子弹，但要求万里没有指令不许开枪。
美军的侦察机为七连的行军增加了危险。万里按捺不住拿到子弹的喜悦，问千里开枪的时机，千里却希望这天能迟点到来。七连的物资吃紧，战士们饥寒交迫，认命带人前去寻找食物，万里主动请缨被拒，便怂恿余从戎和他去打野味。万里和余从戎去抓野鸡却受到野猪攻击，被前来侦查的美军发现；另一边认命等人也发现了美军的踪迹。万里抓捕野鸡却意外引来了野猪。
野猪追赶万里，使万里暴露在美军之前，危急之下，美军开枪射杀野猪。枪声惊动了各方，认命只得袭击了向空军通报信息的美军，缴获物资。而万里却被美军追杀，余从戎为保护万里与美军肉搏，两人打得不相上下，余从戎让万里开枪，万里艰难地开下了他上战场的第一枪。万里带着野猪回到连队，还没来得及欣喜，七连就因目标暴露引来了美军的飞机轰炸。春生带着前线的情报回到团部，各连战士遭遇空袭、冻饿的局势被摆在了面前。千里仍为万里的私自行动而生气，梅生认命却表扬了万里的表现。
一路美军也在此时来到这个朝鲜村落，与老肖等人交火，老肖大获全胜。正在打扫战场、为美军的机械化装备而感到惊叹时，却被美军空军发现，飞机轰炸了这个村落。千里与梅生分兵，千里带着二排前去营救被困村内的老肖，梅生则带着剩余部队继续赶往新兴里，万里却掉头离队寻找千里。美军的增援部队也赶往朝鲜村，再次与老肖等人交火，老肖等人陷入弹尽粮绝的困境。千里带着增援及时赶到，逆转了战局，迫使美军撤退并寻求空中支援。而此刻五连已到达指定的埋伏位置，等待七连的到来，却被寻找空投物资的美军发现，五连被迫提前发动了进攻。
梅生这边原地休整，平河希望完成任务后，梅生能帮他修改入党申请书；雷公也许诺余从戎陪他回武汉找家，千里与梅生成功汇合。山路陡峭，美军侦察机发现了行军的七连并实施了轰炸，万里与用绳子相连的雪盲的战士们不慎坠落山崖。七连众人艰难地想将战友们拉上来，而最下方的战士却主动割断了绳子用生命换取了连队的安全。七连决定休整后第二天再下山。余从戎雷公告诉万里，百里千里曾立过大功，这激起了万里心中的渴望，他也想立功。次日清晨，万里趁众人还在休息，悄悄离队去寻找建功的机会。千里十分生气，带着认命前去寻找万里。千里认命沿途发现牺牲的战友，听着炮火声赶往战场。五连与美军发生了激烈的战斗。
梅生带队发现美军踪迹，侦查时大宝意外踩到地雷。大宝临时披上缴获的衣服用蹩脚的英语伪装成韩伪军糊弄了路过的汉斯的侦察队。千里发现村落里万里的踪迹，六六顺紧追而去。平河为大宝排雷，正当大家以为可以安全离去时，却发现下面还有一颗诡雷。千里批评万里这种行为是逃兵，万里终于说出心声：不想拖累七连。千里六六顺击毙想要逃跑的美军，五连的剩余部队也赶了过来，汉斯的侦察队来到这里，六六顺下定决心要与这群美军决一死战。侦察队进入村庄内，先中了千里埋下的手雷，双方激烈交火。
五连的军械几乎被打空了，幸亏万里及时找到了美军的弹药。千里抱着炸药冲进敌军，也想紧跟而上的万里却被六六顺制止，六六顺郑重地要求万里服从命令，找到梅生为他们搬来救兵。六六顺身中数枪也拼尽全力将炸药包扔向敌人的坦克。千里也希望万里离开战场去找梅生，而万里却不顾千里劝阻冒险抱着炸药包，炸掉了敌人的一辆坦克。梅生所率的七连也在此刻赶到，逆转了战局。弥留之际，六六顺告诉千里，带五连回家。远在东京的联合国军总司令麦克阿瑟并不满陆一师师长史密斯提前修建机场与南下公路的决策，并坚定认为中国人不具备作战能力。
面对雷区，梅生开着抢来的货车，一鼓作气压过铁丝网和雷区，七连众人在千里指挥下，朝着阵地中心冲锋。北极熊团指挥官麦克里安上校向指挥官阿尔蒙德汇报情况，他们无法想象中国人是如何躲过他们的地空侦查，摸到了这里。面对志愿军的突袭与潮水般的冲锋，北极熊团逐渐溃散。万里展露出精准的投弹天赋，用手榴弹炸毁了美军的坦克。七连炮排遭到美军的炮火轰击，仅剩的一门迫击炮支架被炸断了，身受重伤的长喜用自己的身体作为支撑，大壮含泪装弹，长喜牺牲。
新兴里的战斗仍在继续。麦克里安在撤退途中被千里一枪击毙。陆一师师长史密斯少将向白宫汇报，白宫政客不能再失去陆一师的步兵力量，命令史密斯的陆一师南下水坝桥往兴南港撤退。七连战士打扫战场，缴获了北极熊团的团旗，万里将遗落的木鸽子归还给余从戎。美军却在此刻派出飞机轰炸掩护北极熊团撤退。寻找掩护时，余从戎为了保护万里中弹。七连在战斗中歼灭大量敌人，但同时也牺牲惨重，只剩下半个连。余从戎在万里的怀中牺牲，悲痛欲绝的万里抱着余从戎不愿撒手。千里强行将万里拉开，万里崩溃，想要一死摆脱痛苦，被悲愤的千里痛斥，梅生从中调和，终于安抚了万里。团长带来新的任务，要求七连以最快速度朝西穿越长津湖冰面，南下占领死鹰岭高地，随时阻击南下的美陆一师。五连的大壮也坚定地要求留在七连，为五连报仇。团长面对梅生转交的余从戎的遗物，回想起他送余从戎加入七连的往事，压抑着内心的悲痛。
万里梦到自己带着余从戎回老家、两个孩子在水边打水漂，万里得意地向他介绍自己家乡，醒来却只有高原的茫茫白雪。美军的飞机在天空紧密侦查，为七连穿越长津湖冰面带来巨大危险。轰炸机逼近冰面，七连只能伪装成尸体，狂妄的空军对着冰面进行无差别扫射，七连再次损员。平河瞄准时机，千里下令发起进攻，并成功将飞机击落。但美军空军已将情报汇报给基地，第二架轰炸机也开始对冰面进行轰炸。大壮腿部中弹，跌入冰窟，万里不愿再看战友牺牲，一心想救大壮未果，被千里救走。七连进入对岸狼林，轰炸机对着狼林再次进行轰炸，来福牺牲。万里压抑到极点的情绪爆发，质问千里为什么要打这场仗。美陆一师上校命令杰登中校占领1419.2高地并深入死鹰岭高地。通信兵春生向团长报告最新战场情报，一连战士全部牺牲，任务失败了。
七连意外撞上了从雪坡跌落的男人，误以为他是逃兵，男人百般解释，请求七连带他去大后方。我方五十九师三连一排排长梁子闻讯赶来。原来三连与美军正在死鹰岭不远的半山宅交火，而男人冯辛则是辅助三连任务的工程专家。千里带七连前去增援兄弟连队。杰登中校手下布雷登中尉几日前便奉命提前深入高地，排除志愿军威胁，抢占死鹰岭。布雷登的士兵再次对半山宅发动进攻。增援的七连对布雷登指挥部发起进攻，混战一直持续到天黑，美军暂避锋芒撤退。
1950年秋，新中国万象更新。八十师二四〇团三营七连连长伍千里回乡省亲。伍家长兄牺牲于淮海战役，尚有老三伍万里，顽劣失教，为害渔寨邻里。千里决定带他走正途当兵，正赶上大军开拔奔赴抗美援朝战场。万里初来乍到，结识一群久经沙场的老兵，个个硬骨头真性情。渡过鸭绿江，适逢朝鲜百年不遇的寒冬。团部下令化整为零、潜伏穿插深入敌后。新兵万里初登战场，成了七连的拖累。万里和七连在一系列艰苦战斗中一起成长。水坝桥是各线美军南下撤退的必经之地，仅剩三十余人的七连，必须完成炸桥任务。“钢七连”以伟大的牺牲和强大的革命意志，完成了这个足以彪炳史册的壮举。千里牺牲，万里成长为一名有担当的战士，他将用余生践行对哥哥的承诺，重建“钢七连”。
死鹰岭的战斗十分激烈，肖长贵中弹，方来运慌忙来查看，原来只是击中了老肖胸口的象棋。炮排弹药用尽，老柴在取炮弹时牺牲。布雷登下令撤退，决定等白天利用空军优势再对死鹰岭发起进攻。七连占领死鹰岭，认命打扫战场时发现幸存的美军士兵，对方却扔出手榴弹，恍惚间认命想起自己曾对宁宁许诺去她家提亲。万里再次向千里申请加入战斗排。志愿军红旗在死鹰岭飘扬。美军的轰炸机在外面盘旋，七连在坑洞内休整。认命回忆起自己与宁宁的初遇；而老肖则回忆起自己不顾父亲反对坚决带着老方从军，父亲临终前将象棋赠予自己并警告后人永不沾赌的往事；梅生也回想起妮妮画全家福一家人的画面。轰炸结束后，大春认命平河将炸倒的红旗再一次扶起。美军突然对死鹰岭发动袭击，胳膊负伤的青眼不顾一切也要支援战友，军医老钱阻拦未果，拿着枪急忙追去。
双方激烈交战，布雷登只得再次呼叫空军支援，并指挥美军撤退。在空军的支援下，美军再一次占领死鹰岭高地，布雷登断定这里是志愿军的重要据点，志愿军会再次对这里发起突袭。七连躲在坑洞内，千里为牺牲的战友而伤心。夜色降临，千里下令再次发起攻击抢占死鹰岭高地，要用敌人的鲜血祭奠牺牲的战友。七连再一次对死鹰岭发起冲锋，但受到了美军重火力的压制，老肖和青眼领命去端火力点。美军狙击手的冷枪牵制了七连战士们的行动，青眼高喊着号子吸引狙击手火力，用自己的生命将敌方狙击手的位置暴露给了老肖。面对不畏牺牲的志愿军战士，布雷登恼羞成怒只得指挥美军再次撤退。天微亮，通讯员春生为七连带来最新的任务，三连任务失败，七连将接替这个南下炸毁水坝桥的任务。为了完成任务，千里决定冒险走公路南下。但死鹰岭的阻击任务同样不能放弃。三排排长李大耕主动请缨留下阻止南撤的敌人。美军继续对死鹰岭实施轰炸，坑洞里三排战士唱起《思故乡》，面对敌人的进攻，李大耕下令死守。另一边，千里众人顺利抢占了美军的运兵车。面对美军的攻势，三排战士拼死战斗。
千里等人抢了辆美军运兵车一路南下，正打趣雷公，却遇上了美军抛锚的车队，随之与美军激烈交火。美军的坦克死死咬住七连，危急之际，大春怀抱集束手榴弹跳下车，以血肉之躯，炸毁坦克。七连暂时摆脱了敌军的追击，雷公却一反常态与千里吐露往事。抗日期间，雷公受伤被寄托在寡妇秀花家休养，并与秀花定下终生，然而当雷公找到部队回来向秀花报喜时，秀花等村民已被日本人杀害，这成了雷公内心深处的悲痛。美军飞机发现逃逸的运兵车，危急之际，千里下令弃车，雷公独自开车引开美军火力。运兵车被炮弹击中，跌落山崖。千里等人看着雷公的尸体，悲痛欲绝。
入夜，七连埋伏到水坝桥附近，老肖老方青眼靠近桥体去摸情况，梅生建议千里组建机枪组与爆破组，千里看着为数不多的战友忧虑任务能否完成。修整期间，万里主动问起认命和宁宁的亲事，又问平河为什么主动加入七连。战马驮着奄奄一息的春生赶来，春生将当下最新态势告知后便牺牲。千里担心战马暴露众人位置，众人因缺少粮食，讨论是否吃掉它，万里却偷偷将马放走。前方侦查的老肖发现了濒死的桥梁专家冯辛，冯辛已面如死灰。两天前，三连埋伏此处准备炸桥，冯辛分析了水坝桥构造，要真正炸桥必须从水坝房下的检修梯去炸毁桥墩。
三连奔赴水坝桥。交战中，冯辛在后方发现撤向水坝桥的美军部队，不顾危险冲上前线通知谈子为。谈子为为完成任务，决心拼死一战。三连在桥面上与美军激烈交火，面对敌军的重火力，三连战士一个接一个牺牲，谈子为用生命接力将引线送到了桥上。被战士们的精神所感召的冯辛也想抱着炸药包冲上桥面，却被面前的爆炸击倒昏死躲过去。冯辛告诉老肖唯一能炸毁水坝桥的方法。美军发现侦查的老肖，在与美军的交火中，老方牺牲，目睹一切的冯辛抱起炸药包不顾一切冲向美军。千里带人赶来救下老肖，老肖将炸桥墩这一情报告诉千里。布雷登认出了七连这难缠的对手，杰登下令将指挥部移到水坝房，并在外围包围装甲车。认命老肖几人，与万里千里梅生平河几人兵分两路，一北一南，对水坝桥发起进攻。认命钻进了美军的坦克，迫使美军将坦克开到桥面上，七连在坦克的掩护下攻上桥面。
水坝桥上发生了激烈的战斗。梅生掩护千里万里和平河进入水坝房。梅生、老肖、认命都燃尽生命最后一丝余力阻止美军行动。水坝房内，平河中弹，濒死之际向千里万里坦言，当年淮海战役中，还是国民党的平河不愿向同胞开枪，被长官拿枪胁迫，摁下扳机错杀了百里，所以他被俘虏后改造后，决心加入七连赎罪。千里坚定告诉平河他仍然是七连的兵，万里也把七连每个人都视作哥哥。平河用生命掩护千里万里向水坝房内部进攻。万里发现了检修梯入口，却和千里遭到了杰登指挥美军猛烈攻击，千里多处中弹身负重伤。最终千里与万里成功进入检修梯炸毁桥墩，兄弟俩相拥跳下水坝桥，弥留之际千里告诉万里自己的遗愿，重建七连。水坝房内，醒来的杰登面对满地的尸体和自己的失败彻底崩溃了。
陆一师师长史密斯在与副官的沟通中承认了美军的失败，并下令帕特里克上校在两天内修复水坝桥。醒来的万里看着美军用运输机修复水坝桥，倔强地想要把千里带回家。美军史无前例地用运输机载钢梁修复了水坝桥。汉斯中尉跟着美军撤退也终于承认美军的失败。记者采访美军士兵有什么心愿，却只得到他绝望的答复。带着千里遗体的万里晕倒在雪地内，被春生的战马唤醒。将千里的遗体暂时安置后，万里决心孤身一人去阻击美军的撤退。万里遇见了汉斯撤退的队伍，并与之交火并身受重伤。战马驮着重伤的万里，一人一马再一次阻击美军，正当万里准备慷慨赴死时，志愿军的大部队赶到，万里昏死，美军仓皇撤退。美军军舰上，不愿接受败局的杰登选择了自杀；指挥官阿尔蒙德也意识到了美军无法战胜中国人的意志；总司令麦克阿瑟也终于收起傲慢，正视中国这个对手，并希望别再和中国人做敌人，而是成为朋友。气鸣声响起，火车进站，万里终于回到了家乡，看着月台上眼含热泪的宁宁，他认出了她，忍着悲痛，向她敬礼。