航空兵高志航（朱亚文 饰）在执行张学良（刘劲 饰）下达的任务时，偶然遇见俄罗斯美女葛莉儿（郭伊娜 饰），二人迅速坠入爱河。“九一八”事变爆发后，张学良受蒋介石“攘外必先安内”的不抵抗命令所困，而高志航也因空军规定不能有外籍配偶，不得不与葛莉儿离婚。离婚后的葛莉儿怀着身孕回到高志航的老家吉林通化，从此音信杳无。在此期间，高志航投身淞沪会战，中国空军给予日军沉重打击，高志航因作战英勇成为民族英雄。后来，高志航奉命前往苏联接收一批新飞机回国，途中遭遇日寇偷袭。他拖着受伤的战机与敌人在空中展开殊死搏斗，最终壮烈殉国。高志航牺牲后，国共两党领导人对他给予了高度评价。