熱火朝天、乾勁十足的油田上，新一代的石油工人熱情滿滿，為建設新中國和四個現代化馬不停蹄，勇往直前。業務標兵劉思成（劉燁 飾）崇拜鐵人王進喜，並以與鐵人是好戰友的父親劉文瑞（張鐸 飾）為傲。但是不上進的小青年趙一林（黃渤 飾）卻質疑父親的為人。遙想當年，破舊的火車將王進喜（吳剛 飾）和一班石油工人拉到了一窮二白的大慶。為了幫助祖國甩掉貧油國的帽子，他和夥伴們大乾五天五夜，期間更遭遇了多次危險情況，鐵人甩掉拐跳入水泥漿中人工攪拌的一幕更成為幾代人都無法忘懷的經典場面。在此期間，作為知識分子的劉文瑞與鐵人結識，而他究竟扮演了怎樣的角色呢？