新疆生产建设兵团在山东招收女兵，区长王大勇和副区长郝玉兰配合葛俊的招兵工作。玉兰丧夫后独自照料小姑子赵凤和小叔子赵龙，她还收养了解放，大勇与玉兰情投意合准备组成新的家庭。葛俊救下了险些被李六一轻薄的赵凤，赵凤自此对葛俊暗动芳心。玉兰召开征兵动员会，但妇女们心存顾虑很不积极。赵凤等人响应号召积极参军，首长知晓后要开表彰大会，不料李六一散播谣言让妇女萌生退意，玉兰被逼无奈只好带头参军。

玉兰因做表率受到了领导的表彰，但王大勇却不舍玉兰远赴新疆。王大勇和葛俊向上级反映了玉兰参军的现实情况，阻止批准玉兰将女兵送到新疆后返乡继续担任副区长。赵凤顾念家庭只好放弃了参军梦，玉兰将哭闹的解放带上去新疆的行程。到达新疆境内后，女兵一伙遭到土匪的袭击，刘北伐带队围剿土匪解救了女兵。女兵们面对恶劣的营区环境萌生退意，玉兰坚定的态度稳定了慌乱的军心。

指导员战涛剿匪时伤到了私密处，玉兰前来探望并指出连长刘北伐剿匪时暗藏私心。大凤等人对营区的环境非常不满，她们情绪激动让玉兰也很是头疼。玉兰将自己将要返乡的苦恼告诉二曼，二曼让她一定不要辜负大勇的真心。玉兰带领女兵操练，但她拒绝了战涛让自己担任排长的任命。战涛带领战士们开荒生产，战士不论男女干劲十足。葛俊向首长反映玉兰回乡一事，尚秋因私心作梗阻挠。

刘北伐听说玉兰要回乡后大怒，玉兰十分委屈解释了自己参军的原委。首长决定遵守约定送玉兰回乡，葛俊来到军营传达首长的命令，战涛和北伐试图阻拦却没能得逞。玉兰十分不舍乡亲和战友，首长也对玉兰赞赏有加。大勇听到了玉兰将要返乡的消息，他欣喜不已积极的筹备婚礼。大凤偶然得知玉兰返乡一时，她情绪失控决定私下逃离，春玲知晓后与她同行。大凤和春玲在沙漠中迷路，玉兰知晓后返程和大家一起寻找她们二人。

大凤被玉兰等人找回，春玲却惨丧命成了一具尸体。众姐妹指责是大凤害了春玲，大凤毫不悔改甚至态度疯癫逼迫玉兰留在马莲窝子。全连官兵为春玲举办了葬礼，玉兰心中有愧决定留在边疆，这让一众姐妹心中感到安定。玉兰带领女兵们卖力干农活，大勇却因为知道玉兰的消息后借酒消愁心痛不已。马莲窝子经过一年的劳作迎来了大丰收，男女官兵也因更加了解产生了感情。