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二十世纪五十年代末，中国大陆的领空频频遭到敌方侵扰，中央决定向苏联购买萨姆－2型地对空导弹，组建空军地空导弹部队，从此开始了对敌作战的崭新时代。一批来自四面八方的优秀官兵奉命调入这支代号为“543”的神秘部队，营长肖占武带领着一帮各具特色的优秀战士组建成为日后屡立战功的英雄二营。全营发扬“全营一杆枪”的战斗精神，顶住打靶失败的压力，一举击落RB-57D，首创世界防空史用地对空导弹击落高空侦察机的纪录。正在部队建设最困难的时刻，敌人恢复了对大陆纵深的侦察。面对专业技术难题、人员伤亡不整、导弹零配件短缺等不利因素，二营毅然承担起导弹伏击的重任，开始了艰苦卓绝的野外作战。最终，全营克服了重重困难，一举击落了多架敌U-2高空侦察机，创造了史无前例的辉煌战绩。
拆卸记录仪的时候，瞿工发现情报失误，担心引爆记录仪。瞿工担心杨硕受伤，揽下了拆卸记录仪的工作。让肖占武带着其他人退了下去，瞿工一个人专心的拆卸记录仪。杨硕远远的看着瞿工工作，一言不发。瞿工不负众望，安全的拆卸下记录仪。
瞿工护送记录仪回到指挥所，杨硕继续留在二营。送着瞿工后，杨硕才告诉肖占武，那批元器件是瞿工的父亲从海军那调过来的。肖占武知道这里面肯定有杨硕的功劳，嬉皮笑脸的黏着杨硕。杨硕心情不好，肖占武陪着她在营里散步。肖占武是个大老粗，不明白杨硕的感情变化，杨硕真是想气都不好气。
飞行员薛淮死了，按照一号空军首长的指令，二营让薛淮安心入葬。肖占武对薛淮的感情很复杂，薛淮是个很好的飞行员，只可惜这一生为美国人卖命，既然生不在自己的国家，死了也算是回到故乡了。
为了庆祝543部队成功击落敌机，党中央国务院在人民大会堂召开万人会议公开表扬。二营的同志们下午的时候坐在一起听着广播，可让二营气愤的是，庆功表彰大会上不但没有提二营打下敌机的事，反倒是航空兵师长江晓义上台领奖。二营的人愤怒了，他们背井离乡，躲进这穷山沟里，风餐露宿，好不容易打下一架飞机，这荣誉却被别人顶了。
众人嚷着要去找航空兵算账，肖占武站出来拦住大家，他知道大家心里不舒服，但是他想让所有人明白打下敌机的是他们没有错，拿下荣誉的是他们没有错，可是别人知不知道并不重要，他们是为了祖国而战，为了人民而战，只要打下了敌机就是英雄。众人在肖占武的激励下，喊出了“全营一杆枪”的口号，喊着“为祖国而战”。
二营马上就要班师回朝了，上面还特别允许家属探亲。就在二营沉浸在喜悦中，一个噩耗传来。马老柴为了出去拉航空兵送来的米和肉，回程途中，翻车了。众人赶到医院时，只看到了一具冰冷冷的尸体。
马老柴的死让二营变得死气沉沉，中午吃饭的时候，看着桌子上的饭菜，没有人吃得下去。金保尔更是将馒头丢在地上，称不是马老柴做的，他就不吃，大家心里都难受，韩山庭将金保尔打倒在地，让他捡起来。肖占武也难受，他和马老柴是过命的交情，他的死对肖占武有着沉重的打击，但是他只能选择坚强，然后带着二营走出马老柴死亡的打击。
空军首长带着543其他营的指挥员来到南昌二营的阵地，听取肖占武关于机动作战的经验。二营再一次打下敌机，刑凯深受打击，面对金主任的质问，他称如果自己在南昌也可以打下敌机。
在二营的邀请下，首长和二营的同志们一起合了影当作留言。二营的人还为逝去的马老柴留了一个位置。