航空兵高志航(朱亞文飾)因執行張學良(劉勁飾)派發的任務,意外邂逅俄羅斯美女葛莉兒(郭伊娜飾),兩人一見鐘情。九一八事變后,張學良陷入蔣介石“攘外必先安內”的不抵抗政策漩渦,高志航因空軍禁止外籍配偶的規定被迫與葛莉兒離婚。離異后的葛莉兒攜孕身回到高志航的老家吉林通化,此后杳無音訊。此時高志航投身淞滬會戰,在空戰中重創日軍,因作戰英勇被推舉為民族英雄。隨后他奉命赴蘇聯接收新式戰機,歸國途中遭日軍突襲,帶傷駕機與敵激烈空戰時壯烈犧牲。高志航殉國后,其子在東北淪陷區艱難環境中出生,遺腹子身份成為貫穿后續劇情的重要線索。國共兩黨領導人對其抗戰功績均給予高度評價,蔣介石親批“天仇未復,毅魄長存”挽聯,周恩來亦題詞表彰其抗日英烈身份。