上世紀50年代末，美國多次揚言要對我國進行核打擊，為此，張司令員奉命籌建我國核武器試驗基地，他選擇老部下何玉山、徐遠征(任澤巍 飾)執(zhí)行任務。何玉山接到命令后，告別待產(chǎn)的妻子和兩個兒子立即起程。徐遠征在新婚之夜與妻子林儒丫(袁菲 飾)不辭而別。

　　有個地方叫馬蘭劇照:1958年，一支為造原子彈的部隊產(chǎn)生了

　　1958年，最后一批志愿軍乘坐火車凱旋回國，到達華北某地時停了下來，何玉山接管了從朝鮮歸來的軍列，率指戰(zhàn)員們奔赴新的戰(zhàn)場。深夜，徐遠征也踏上了此列車，為了保密起見沒有佩帶官銜，與何玉山兩人相見后互致軍禮。

　　軍列行至甘肅，在大漠中，兩人見到老首長張司令員。張司令員告訴他們此行的目的是試驗原子彈，何玉山聽說過原子彈在廣島和長崎的威力，炸死的人數(shù)驚人，相當于14個整編師就完了，聽說國家要制造原子彈后興奮不已。蘇聯(lián)專家在地圖上標注了靶場，可是爆炸的當量太有限，不足以保護六萬萬同胞，而且對古跡和河流容易造成污染，所以張司令員準備向中央請示重新尋找靶場。

　　有個地方叫馬蘭劇照:徐遠征對這項特殊而神秘的任務興奮不已

　　張司令員命令何玉山、徐遠征由甘肅敦煌向新疆進發(fā)，一路上勘察地形地貌，部隊在艱難的氣候中行進。

　　何玉山妻子回憶著和何玉山在一起的溫馨，兩人是因為何玉山受傷治療認識的。談到即將誕生的孩子，已經(jīng)有兩個兒子的母親希望這次是個女孩誕生。

　　林儒丫的大婚之日女婿卻不見蹤跡，林儒丫母親后悔讓林儒丫嫁錯了人，但是林儒丫表示自己并不后悔。此時千里之外的徐遠征也在思念著林儒丫，拿出照片向戰(zhàn)士們炫耀的同時心中不免哀傷。他感嘆離開妻子時不能告訴妻子去向，如果告訴了妻子，妻子必然要送自己，那樣就泄密了。

　　何玉山帶領部隊在沙漠中行走了數(shù)十天后迷路，已經(jīng)走不出去沙漠了，而且全營的水加起來不到一壺半了。他給大家鼓勁，告訴大家這次來是要進行一次前所未有的驚天任務，后人會記住他們，目前的任務是要活著走出去，看到勝利的那一天。

　　不久，有戰(zhàn)士突然找到了水，大家一片歡呼。可是同時卻發(fā)現(xiàn)了動物的尸骨，說明水有問題不能喝，何玉山讓大家堅持一下。由于行動太快，他們和后方失去了聯(lián)系，出現(xiàn)了斷水斷糧，戰(zhàn)士們的體能達到極限。有的戰(zhàn)士出去找水沒能再活著回來，何玉山把他們的名字一一記在本子上。

　　徐遠征在絕望中不斷感慨著，他希望一種死法，被一場大風暴埋了，然后化成一具干尸，總比被大雕叼走的強。很久以來他最希望的死法是被一挺重機槍打死，可是有一次臨到快被打死的時候美國佬的機槍卡殼了。何玉山見他喋喋不休的樣子很煩，讓他閉嘴休息，相約兩人每隔一段時間互相踢一腳，以便驗證對方是否還活著。就在此時上空突然有了信號彈，原來是張司令員到了，給大家?guī)砹宋镔Y，大家的困難有了轉機。

　　經(jīng)過勘探比較，他們終于在羅布泊腹地找到了理想的試驗場區(qū)，又在數(shù)百公里以外盛開著馬蘭花的戈壁安營扎寨，張司令員詩興大發(fā)，賦詩一首并取名叫“馬蘭村”。他向戰(zhàn)士們夸贊這里的馬蘭花非常好看而且也很茂盛，預示著這支部隊新的生命力，他宣布以后就要在這里扎根了。