女生苏寒外表文静漂亮,性情却刚烈仗义,一副假小子性格的她被同学们戏称“TNT”;当警察的父亲不顾女儿的反对,让其报考国防生,致使其产生强烈的逆反心理,父女矛盾日渐加深,最后苏寒不得不屈从父亲的意志来到了华航大学。
参谋高冲组织学员们来到八一南昌起义纪念馆庄严宣誓,苏寒虽然是在父亲的强迫下报考的国防生,宣誓的那一刻心中的神圣代替了叛逆的感情。一直暗恋苏寒的沈玉川放弃了去名牌大学的机会,追随她来到华航大学,沈玉川的到来让苏寒陷入矛盾之中,一方面她不愿轻易违背自己的誓言,而另一方面沈玉川又在不停地劝说她退出国防生,苏寒开始在誓言与情感中摇摆不定。
苏寒被认命为女兵班班长,工作中和二班长江天不断产生矛盾,越来越不可调和。江天得知沈玉川劝说苏寒退出国防生,一再从中阻止。
高冲原是陆战旅作训参谋,被调入选培办工作后心里一直不情愿,但训练工作却抓得很严,致使许多学生感觉难以忍受,并在一定程度上影响了学习。一次考试中有部分学生挂科。选培办主任赵志慨根据国防生特点,与高冲深入研究,终于总结出一套适合国防生的学习训练方法。
江天在一次足球赛中懈逅被人称为校花的空乘系学生辛欣,二人开始热恋起来。而沈玉川一再催促苏寒退出国防生,终于招至苏寒的反感,二人暴发了矛盾冲突。
学员杨帆因家庭生活贫困当了国防生,性格孤僻离群索居,江天和学员唐一恭刘洛等人为了帮助他想了不少办法,却一再被杨帆误会。
沈玉川与江天同时被选拔参加数学建模比赛,同学蒋若琳无意中向江天透露了沈玉川的参赛方案,江天在不知情的情况下胜出,却被沈玉川抓住把柄,江天主动退出比赛把名额让给了沈玉川。
苏寒发表在校刊上的一篇论文引起了博士生孙导师的注意,孙导师希望苏寒报考本校研究生参加他的课题组,面对毕业后可能留校的优厚条件,苏寒再次犹豫了。
高冲为强化学员素质,请来了陆战旅的班长担任教官,利用假期对国防生进行强化训练,苏寒在大山中训练时被雨浇后发起高烧,江天不顾苏寒的劝阻,宁肯成绩不合格也不愿放弃战友,带着她历尽艰险完成了任务,致使苏寒心中的情感发生了微妙的变化。在与陆战旅班长们分别的联欢会上,一名班长讲起了当年因家贫怀揣北大录取通知书当兵的事,而军校梦又因后备干部改革、士兵生减少改招国防生而破灭。苏寒倍受感动,放弃了留校的机会,坚定了当国防生的信念。
辛欣在偶然的机会认识了香港富商林达飞,林达飞倾慕辛欣美貌,向其展开进攻,辛欣与江天之间的感情出现裂痕。从小缺少亲情关爱的苏寒面对江天的关心,感情的天枰开始发生倾斜。
杨帆去图书馆看书时发现了自己急需的书,一念之差撕下了书的内容,管理员却误认为是女学员谢妍撕的。苏寒替谢妍抱不平与管理员之间发生严重冲突而面临处分。杨帆内心极为痛苦,一度影响了学习。梁校长大意化解矛盾,强调学生撕书是为了学习,只有买不起的时候才撕,赵志慨决定在国防生队设立图书积金。
四川大地震发生后,军人的无畏表现令沈玉川敬佩之余内心也涌起当军人的渴望,在国防生队增选学员时他积极报名,因其曾一再劝苏寒退出,致使高冲一直对他印象不佳,但沈玉川的表现最终征服了高冲,他顺利成为了一名国防生。
经过四年的学习,学员们无论在知识、能力等各个方面均逐渐成熟起来。毕业前,杨帆早年嫁到国外毫无音讯的姐姐突然回来了,经济条件的改变令本是因国防奖学金才当国防生的杨帆思想上发生了变化,他向选培办递交了退出申请,准备毕业后去国外继续深造。杨帆的报告终于批下来了,他让姐姐买了一车书送给了图书馆,临走时却突然面向国防楼跪倒痛哭。
辛欣无法阻止江天将来要成为军人,带着遗憾与林达飞去了香港。江天也终于明白了苏寒对他情感,毕业前夕,江天向苏寒表白,不料苏寒却做出了令他意想不到的决定。
毕业离校之际,众人依依不舍地分别,高冲在感动中放弃了回原部队工作的想法。
江天苏寒沈玉川等学员们满怀信心奔赴部队,走上了新的岗位……