1960年代，一列满载各界旅客的502次火车徐徐开往江城。列车乘务组由十三个年轻姑娘组成，共产党员裴兰英（卢桂兰 饰）是列车长。入夜，骤起狂风，往火车站赶车的解放军某部林营长（盛林中 饰），发现一棵被风刮倒的大树横卧在铁轨上，他搬了几次，大树纹丝不动，却被飞来的石块击中头部，他昏迷过去。502次眼看开过来了，苏醒过来的林营长顽强地站在路基上，用手电筒发出紧急停车信号。列车停稳，他被抬上列车，经医生...

1951年夏，新疆帕米尔高原。边疆军民的生活正受到特务组织的威胁。从外地娶来的新娘子古兰丹姆实际是女特务古里巴儿（谷毓英饰）假扮。她的到来勾起了解放军哨所战士阿米尔（阿木都力力提饰）的心酸回忆，本来是青梅竹马的一对，彼此却在早年失去联系。当假古兰丹姆得知这段童年往事之后，对阿米尔格外亲昵，以刺探军事情报。这一反常举动引起杨排长（梁音饰）的高度警觉。不久，敌人得寸进尺，偷越边防袭击哨所。可敌人的千算...