青山绿水之间，日出而作，日落而息。(王饰演)喜欢读书，但他的父亲想送他去当兵。他认为只有这样，从小被人叫做龟儿子的许灿三多才有希望。
　　懵懵懂懂就踏入了军营，许三多把班长史今(张译饰演)视作依靠，副班长伍六一(邢佳栋饰演)却仇恨般地看着他——担心许三多拖垮班长，还让班集体蒙羞。新兵训练结束了，三多被分到了偏远艰苦的后勤管道维护班，一同来部队的老乡成才(陈思成饰演)则去了鼎鼎大名的钢七连。
维修班的生活孤独而枯燥，老兵们靠打牌和玩乐来打发时间。单纯的三多依然每天锻炼训练。老兵们认为他不合群，但许三多不明所以。
　　班长老马(范雷饰演)随口说起当年曾想在这里修一条路，许三多把班长的话当成了命令，靠一个人的力量修成了这条路。老兵们受到了感染，五班发生了巨大的变化。团长听说了此事，把许三多调到了钢七连，许三多无奈地离开了他十分眷恋的五班。
在第七连结束时，许三多变得越来越没有安全感——他周围的人都比他强。越是害怕犯错，他越是不断犯错。作为一名装甲侦察兵，他甚至会晕车...
　　许三多拖累了全班的成绩，班长史今又一点一滴地启发教导许三多。连长高成(张国强饰演)提醒史今不要为了一个木木讷讷的许三多而影响了自己的前程。为了克服晕车，许三多一次次地在单杠上旋转，又一次次摔下来。直到在一次全团考核中，在班长的鼓励下，许三多让全连上下大吃了一惊……
渐渐地，许三多成为了训练和比赛中的佼佼者。班长石进因为年龄大，也因为三多被提拔为班长，被列入复员军人名单。为了保住班长，努力训练成绩的许三多惊呆了...
　　在离别的痛苦和艰苦的训练中，许三多成长了起来。师对抗演习中，他俘获了全军闻名的侦察大队的大队长袁朗(段奕宏饰演)。然而他所在的钢七连却在这次演习中难逃失败的命运——由于军事变革的需要，我军传统的机械化部队向新型信息化现代作战部队快速跃进，有着光荣历史的钢七连奉命撤编。
战友都走了，连长也调到别的单位了。一向依恋班长和战友的许三多，成了钢铁七连的最后一名战士，留守守卫着洋溢着青春热血的营房。三多承受着孤独和失落，甚至过了很久才开始自言自语。靠着坚持和每天不变的行动，许三多默默坚持着...
　　父亲许百顺来到军营想让三多复员回家，伍六一带领一班战友做出许三多在部队了不得的样子。许三多拒绝了父亲又深感愧对父亲。但他的确不知道自己一旦离开部队，会是什么样子。
全军成立两栖作战部队，代号“一旅”。七月被命令成立，他想到的第一个人是许三多，谁抓住了他。
　　许三多、伍六一、成才参加了残酷的远距离作战比赛。伍六一付出了一条腿的代价，许三多和成才最终获得了入选资格。
许三多进入了一个他从未预料到的世界——“一个旅”。不像他之前所有的部队，没有理解，没有关心，只有冷血的训练。为了磨炼他们，七月让所有队员彻底放弃了毫无准备的自己，然后重新组建了一支符合现代作战要求的军事集团。
　　新的作战形态需要单纯的许三多头脑不能太单纯、需要喜欢依赖别人的许三多独立判断和决定自己的行动，在一次又一次挑战生理和心理极限的训练中，许三多靠本我的力量，坚持了下来。而天资聪明的成才被淘汰了。
在与外国雇佣兵武装的毒贩的实战中，许三多击毙了敌人。毒贩垂死的眼神和第一次杀人对三多的冲击，让许三多的精神难以恢复，善良的许三多甚至开始怀疑自己是否还能做到。
　　袁朗作为一个多次经历生死的老兵，他做出了别人一时难以理解的决定——让许三多暂时离开军营，去他想去的任何地方。
许三多离开了日夜陪伴他的军队。在他身后，所有的战友都很担心。
　　许三多回到了老部队，遇到了当年伴他成长的战友们，作为军事机密，他不能说出他的境遇，但军人的理解让战友们看出了许三多的痛苦和挣扎。许三多寻找着一个答案、一种解脱。
许三多的家庭此时也经历了重大的变化。父亲经营石灰厂，储存的炸药炸塌了房子，进了监狱。不负责任的大哥跑了，二哥守着家里的废墟，用泼水的方式对付讨债人。许三多回到了自己的家乡，把父亲带出监狱，并依靠七月的筹款给了亲戚们一个新的前景。
　　许三多回来了，袁朗他们终于放下了心。
在一场突如其来的战斗中，某旅奉命出击，迅捷无比的行动表达了坚定的前进信念...