1964年，我國將在西部羅布泊地區進行第一顆原lf彈爆炸試驗。經過航空偵察，有關人員從沖洗出來的航拍底片上，發現了試驗場禁區內有一群人畜在活動。這時離引爆期隻剩三天。核基地各療面的專家開會研究，一致認為起爆時間不能變，應派人進入戈壁在起爆前將人救出。胤總理聽了匯報後也指示：這裡絕不能成為第二個廣島!小分隊奉命進入塔克什克沙漠區搜尋時，忽然看見了一個姑娘和一個男孩在戲耍。小分隊的人正想與他們接觸，姑娘和男孩卻策馬逃走。追趕一會兒，小分隊在河道旁與一股佩有國民黨標志的土匪相遇。小分隊人員放下槍，被帶入土匪營地，吃驚地發現這裡居然還有老人、婦女和兒童．那騎馬的姑娘就是匪首白玉驊的女兒。在匪首的帳篷內，隊長劉堅誠懇地旨訴對方，明天這裡將進行核試驗，可匪首不相信。送出劉堅，白玉驊內心十分矛盾，不知該不該相信這個陌生人的話。土匪小頭目鐵英帶手下人欲將小分隊戰士押到一個偏僻地方，劉堅和副隊長王隴生尋找機會奪回了武器。白玉驊接受劉堅的建議，但卻提出向相反方向撤。為表示減意，劉堅同意。小分隊與土匪相互提防著上路。途巾，上匪馬春的媳婦生孩子大出血，劉堅與眾戰獻血相救，感動了不少土匪。鐵英依然仇恨解放車，他蓄意製造了一場暴亂，數名小分隊戰士身亡，但鐵英也被擊斃，餘匪全部繳械，被迫隨小分隊前進。經過一晝夜的急行軍，眾人已疲憊不堪。此時天空傳來馬達聲，基地派來了接應的直升飛機。此時離引爆時間隻差十幾分鐘。劉峰迅速將眾匪趕上飛機。直升機起飛不久，蘑菇雲便開始升起。這時，白玉驊等人才完全相信劉堅的話足真的，禁不住失聲痛哭起來。
