1941年,侵华日军对抗日根据地展开疯狂“扫荡”,蒋介石趁机发动皖南事变,掀起第二次反共高潮,中国人民的抗日战争进入最艰难时期。为突破日军进攻和国民党经济封锁造成的困境,中国共产党领导的陕甘宁边区政府号召军民开展大生产运动,一边战斗一边生产。在南泥湾,八路军一二〇师三五九旅在旅长兼政委王震的率领下,连长老周(任帅饰)奉命带领战士们开进这片荒无人烟之地。他们披荆斩棘、战胜重重困难,将南泥湾建设成“平川稻谷香,肥鸭遍池塘。到处是庄稼,遍地是牛羊”的陕北好江南。影片以八路军女战士苗子(彭丹饰)的日记为线索,讲述了她在大生产运动中的心路历程,以及与战友们在激情燃烧的岁月里交织的革命英雄主义与浪漫主义的爱情故事,展现了那个时代的壮丽史诗。