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1952年，新疆生产建设兵团在山东招女兵，副区长郝玉兰为征兵工作顺利进行，被迫搁置了自己的婚事，带头报名参军，带领着二曼、赵凤、胡彩娥等一批山东妇女来到新疆。在屯垦生活中，这群山东妇女与兵团战士们纷纷擦出爱情火花，建立家庭。冬去春来，在他们辛勤开垦之下，戈壁滩在一天天发生变化，几对夫妻也各自经历了悲欢离合：连长战涛在一次剿匪中被打坏下身，妻子二曼不离不弃，坚守着自己的爱情；赵凤和葛俊历经磨难最终牵手，赵凤成为马莲窝子小学第一位老师；耿大炮和胡彩娥在吵吵闹闹中哺育着自己的后代。主人公刘北伐和玉兰的婚姻在经历丧子之痛后，玉兰学习驾驶拖拉机，成为兵团第一位女拖拉机手，刘北伐克服难题进行农业科技攻关。这群可爱而可敬的山东大嫂和他们的男人一起，扎根边疆，艰苦奋斗，终于改变了“一代而终”的屯垦历史。
郝玉兰带着女兵来到马莲窝子，结果眼前的景象让大家伙都倒吸了一口气，破旧的地窝子，四处透风的墙壁，还有一望无际的戈壁，都让这帮女兵们叫苦连天，郝玉兰一时间也不知道该如何安慰大家，连里为女兵们准备了煎饼大葱，郝玉兰拉着大家伙赶紧吃点东西填饱肚子，可是大凤依依不饶，嚷嚷着玉兰动员她们来当女兵，结果是这么个破地，就是在框她们，玉兰为自己解释道，当初招兵的时候就说，是来新疆开荒的，而且自己又没有来过，她怎么知道新疆到底什么样子，结果大家伙被大凤的情绪一激，也都纷纷哭了起来，玉兰实在心烦，告诉大家伙，等她们哭完自己再回来。
刘北伐来帐篷里看看战涛的伤势，战涛伤的地方比较隐私，怪不好意思让刘北伐知道，连连说自己没事没事，两人正说着话，玉兰进来，她一是来关心战涛，二是她知道自己之前打死的土匪是国民党，玉兰一直对国民党有偏见，尤其是知道刘北伐是国民党转过来的人，便主观的对刘北伐没什么好印象，两个人见面说话总是别着劲。
女兵们去上厕所，结果男兵们有意见，因为女兵们把男厕所占用为女厕所了，男兵和女兵因为厕所的问题吵了起来，玉兰上前调解，结果男兵出言不逊，玉兰正要和他理论，刘北伐及时出现，并把男厕所改为女厕所，玉兰不愿意和刘北伐过多交流，气哄哄的走掉了，刘北伐看着玉兰的背影，陷入沉思。
玉兰因为自己要走的事情一直心中沉甸甸的，她不知道该怎么面对自己的姐妹们，二曼知道玉兰要走的事情，表示自己支持玉兰，二曼从15岁就跟着玉兰，那不仅仅是自己的大姐，更是自己的榜样，二曼跟玉兰保证她走了之后自己一定会帮着稳定姐妹们的情绪，玉兰很欣慰二曼能有这样的觉悟，也很感动二曼处处为自己着想。
刘北伐和战涛商量着想让玉兰做女兵排的排长，玉兰听到这个提议连连拒绝，可是她一时半会的又没有办法说明自己的特殊情况，刘北伐和战涛赶鸭子上架的，让玉兰先从代理排长做起，玉兰见实在推脱不掉，只好先应了下来。
应下了代理排长的玉兰，便开始认真的对待这个身份，她带着姐们们出早操，唱军歌，男兵们看到女兵们训练，都在一旁取笑，可是玉兰带着女兵们昂首挺胸的从男兵们面前走过，丝毫不怯场，这让刘北伐更加确定，这个郝玉兰不是个一般人物。