影片根据抗美援朝战争“冷枪冷炮”运动中神枪手群体事迹改编。1952年冬至1953年初，中国人民志愿军与联合国军在朝鲜战场形成僵持，双方发起了低强度的密集狙击战，史称冷枪冷炮运动。在连长（张译 饰）带领下的狙击五班战士枪法过人，成为敌军的心头大患，班长刘文武（章宇 饰）更成为重点狙击对象。为重创狙击五班，敌方调配精英狙击小队，配以最先进的武器装备，更迫使狙击五班战士大永（陈永胜 饰）等人为救同伴进入其设好的险境之地。但正当敌军打响自己如意算盘之时，他们未料到，被他们当作诱饵的侦察兵亮亮（刘奕铁 饰）身上其实隐藏着更大的秘密......
东北青年华志是一名东北军士兵，九一八事变后曾与日寇血战。东北沦陷，他对时局失望，返回山林，以打猎为生。一九四一年冬，华志救下遭到日寇伏击的抗联小分队，导致他的妻儿和乡亲都被日寇杀害。为了报国恨家仇，他加入抗联，发挥神枪手的作用，跟日寇从太平洋战场上抽调的两位顶级狙击手生死对狙。敌强我弱，步步杀机。为了阻止日寇向南方运送军火，他又毅然跟随抗联小分队潜入日军军火库，与守敌浴血奋战，光荣地完成使命。
南明隆武二年，清军南下攻城夺地，所到之处硝烟弥漫炮火轰鸣，延平王郑成功率部众血战沙场抵守疆土，尽管遭遇父亲投清、母亲被杀、叔父叛变一系列变故，一代名将郑成功依旧坚守着护我家国的誓言绝不后退！
王莽乱政时期，北匈奴乘机吞并西域控制丝路，汉朝廷为重新打通丝路，派班超出使西域。在车师前王部与匈奴两万铁骑展开了殊死较量，顽强的以最后所剩13人之力坚守疏勒城，创造出世界军史经典战例，成就了大汉军魂。
1935年中央红军北上与红四方面军汇合后，红一团攻下安顺场；另一边，红四团老廖带领的二连负责沿途掩护防御任务。此时，敌军正埋伏在防御工事内，准备偷袭红军。迷雾中，红军在密林中艰难逃脱。国军万起山得到指令，赶往泸定县，要不惜一切代价，将红一团拦截。二连作为先锋连执行5月29日夺取泸定桥的任务，遭到万起山的阻击，最终神枪手高进光作为诱饵牺牲，让宝娃击毙了万起山。敌军溃败，黑子和滑头等红军战士牺牲。国军频频失利。国军李全山团得知消息，全速赶去泸定桥支援。在中央军委的鼓励下，老廖组成了22人构成的突击队。老攀爬在铁索上，最终占据泸定桥。李全山选择撤离。红军主力最终成功渡河。
1942年初，日军对晋西北根据地疯狂扫荡。为打击日军气焰，李云龙率独立团攻打平安县城。各路日军纷纷赶来救援，我军各部节节阻击。李正虎奉命率骑兵连协助孔捷防守雪狼峪，苦战击溃来敌，却意外发现一股日军精锐行踪诡谲，试图通过地形险要的鬼哭谷，偷袭李云龙团部。李正虎与孔捷等人紧急赶往鬼哭谷，浴血奋战，救下正遭遇日军猛攻的晋绥军楚云飞驻军，奋勇夺回鬼哭谷。日军大部随即赶到，发动猛攻，李正虎等人拿出亮剑精神，依托鬼哭谷独特地形，与日军周旋苦战，付出巨大牺牲，最终将日军顽强阻击在鬼哭谷外，帮助李云龙主攻部队顺利攻下平安县城，予敌重创……
电影以抗美援朝战争第二次战役中的长津湖战役为背景，讲述了在结束了新兴里和下碣隅里的战斗之后，七连战士们又接到了更艰巨的任务……