《烏珠穆沁戀歌》以烏蘭牧騎“扎根基層、服務群眾”的精神內核貫穿始終，講述了烏珠穆沁烏蘭牧騎女歌手薩拉與草原青年索倫之間因音樂交織的命運。兩人初遇時，索倫被薩拉在牧民間傳唱的歌聲打動，主動以馬頭琴伴奏與她合演，音樂成為兩人情感聯結的紐帶。隨著合作深入，薩拉堅守烏蘭牧騎傳統曲目的純粹性，索倫則主張融入現代創作理念，藝術追求的分歧使他們黯然分離。分隔期間，薩拉在深入牧區演出時目睹群眾對傳統藝術的熱忱，索倫則在草原采風中重新理解民族音樂根基。最終二人在共同創作融合新舊元素的《烏珠穆沁之戀》時重逢，通過音樂達成理解，并將這首承載著草原情懷與時代氣息的作品獻給牧民。影片通過音樂與情感的雙重敘事，展現了烏蘭牧騎精神在當代草原文化傳承中的生命力。