時間：1964年。　　地點：滇西南靠近邊境的金龍江地區。　　爲修建雲貴戰略大鐵路，20萬鐵道兵向西南邊疆大進軍。鐵道兵A師鐵錘團參謀長秦羣在坐了5天禁閉後，臨危受命趕赴先遣營任營長。先遣營所去的金龍江地區臨近金三角，民情社情複雜。師長告誡隨時準備在兩條戰線上同時作戰。　　秦羣追趕隊伍途中邂逅測繪員女兵夏小月一路同行，途中遇匪，秦羣與匪徒交火。來到先遣營，夏小月方知秦羣乃先遣營營長。秦羣讓夏小月收起曬在外面的花裙子，夏小月與秦羣發生口角。先遣營的戰士水土不服，多人鬧病。營裏女軍醫陸玲琅提前歸隊，並帶來烈士遺孤“小裙子”。爲修橋，排長池衡北錯砍山寨“神樹”。秦羣怒命將池衡北捆了謝罪。一位山寨女子讓玉給池衡北解開繩索。另一個叫漂漂的姑娘給池衡北喝水。池衡北的哥哥池衡南，爲感謝禾西老爹和其女漂漂的解圍，弟兄二人去禾西家以示感謝。不想這次近距離接觸，使池衡北與漂漂萌生男女之情。　　池衡南因妻子同第三者有染，鬱悶大醉。秦羣怒罰其站操場。池衡南昏倒操場。葉正元四兩撥千斤，池衡南嚥下苦酒一杯。　　先遣營搶通道路橋樑，大部隊進山。秦羣請命，爭到打通淵鬼梁隧道及金龍江大橋這一全線最艱鉅工程。山寨突發瘟疫。陸玲琅救活阿甲父親。爲解決坑道支撐圓木，營裏派池衡北帶人進山伐木，請禾西老爹當嚮導，誤入漂漂家‘偏門’，和漂漂喝了“雙邊倒”酒。禾西帶池衡北他們上獅子峯。密林深處有禾西當年親手所蓋之小木屋。他年輕時，山寨裏最美麗的女人洛賽同一漢人(夏小月的父親)生了個女孩，寨子裏鬧瘟疫，大法師說漢人野種是魔鬼，要燒死！洛賽將漂漂託付禾西，自己殉難。禾西背漂漂上了獅子峯，搭小木屋一住數年。　　隧道缺少支撐木，小戰士王二虎死於蹋方。此事故令秦羣痛心不已。在伐木營地，漂漂同池衡北的情感逐日加深。阿甲跑到獅子峯夜半搶婚，後又到部隊鬧事。給先遣營運輸給養的車又遭襲，糧食被搶。池衡北伐木歸來，被哥哥池衡南當衆打了一耳光。部隊給養困難。爲解饑荒，池衡南奉命進山打獵卻錯殺阿甲家的大牯牛。池家兄弟背對背寫檢討。爲給阿甲家賠牛，大家想盡辦法。照當地風俗，賠牛外還得以人代牛耕地一天。池衡南爲阿甲家拉犁。漂漂斥責阿甲，池衡南一頭栽倒在田裏。夏小月將泥捏的一隻兔兒爺送給秦羣。妖豔而神祕的讓玉(黑蜘蛛)有意接近工程師雷佐夫。漂漂到連隊找池衡北被池衡南擋駕。秦羣命池衡南5天之內將木頭運來。無奈中，池衡南硬着頭皮去請禾西，被漂漂盡情揶揄戲弄。　　禾西驚訝地得知夏小月的父親就是他30年前的“情敵”。葉正元在鐵道兵當兵的兒子塌方中爲搶救戰友犧牲，葉正元默默地瞞着大家。漂漂懷孕。營黨委決定撤銷池衡北排長職務，池衡北山頭吼唱革命歌曲，戰士們呼應。禾西氣沖沖到部隊來“看女婿”。讓玉借找雷佐夫偵察部隊的彈藥庫。小裙子得了猩紅熱，爲找醫藥，康冬保連夜快馬趕赴野戰醫院，小裙子終於得救。葉正元終於病倒被戰士們送進了醫院……　　夏小月將自己照片壓在那隻兔兒爺底下。誰料一去竟是永訣！測繪途中，落在後面的夏小月被卻巴劫持。秦羣大怒，命部隊搜山，不料駐地彈藥庫又被搶。師部震驚。師長怒命將秦羣就地撤職，邊工作、邊檢查，尋找夏小月的下落。淵鬼梁隧道大水如注。秦羣強撐着不倒下。　　夏小月從巖洞中逃出，卻在奔逃中失足墜下深淵。木嘎發現夏小月，救回家。葉正元偶然得知營裏出大事。陸玲琅意外發現葉正元兒子所在部隊來函，得知葉正元兒子早在幾月前已犧牲，衆人震驚！危難中，葉正元從醫院回來。戰友們自動集合，池衡南和衆戰士默默向他敬禮。　　卻巴跟讓玉接頭，欲把槍支彈藥偷運出境。　　淵鬼梁爆破時，小裙子誤入禁區，康冬保爲救小裙子犧牲。　　夏小月被木嘎救治，夏小月讓木嘎到部隊報信，不想被卻巴發現，殺害在荒野。夏小月又重落土匪之手。　　跟蹤讓玉和卻巴的禾西被讓玉發現，土匪用毒蛇咬傷禾西。後禾西被救。陸玲琅爲吸蛇毒自己中毒，溘然長逝……　　隧道發生大蹋方事故，池衡北等一個排的戰士在大塌方中犧牲。夏小月得知土匪陰謀炸橋時，她點燃炸藥，與敵同歸於盡。　　雲貴高原。又一個春天。雲貴大鐵路即將通車。通車儀式選在烈士墓地，一碗碗烈酒緩緩灑下，告慰烈士英靈。一聲嬰兒啼哭，漂漂解懷。池衡南將心形繡花荷包掛在弟弟墳頭。漂漂見荷包伏墳大慟。池衡南要漂漂跟他一起走：“這輩子生生死死都跟你守在一起！”歡騰的火把節之夜。葉正元天旋地轉地倒下，實踐了“路通人走”的諾言。軍號悲壯，全營開拔。戰友們向青山致禮……20年後。走過將近40年戰鬥歷程的鐵道兵向軍旗莊嚴告別……若干年後，秦羣得了絕症，要去看一次戰友，身邊是當年的小裙子的女兒小小裙子。在烈士陵園，秦羣見到了池衡南，池在他病退後，一直在這裏守墓。秦羣在戰友墓前憑弔，這時，火車笛聲響起，《鐵道兵之歌》又迴盪在高原的上空。