1951年，驻守在新疆天山的中国人民解放军某师接到上级命令，要求开发边疆的生产建设。侦察科长杨发带领一支水利勘察队前往戈壁滩寻找水源。勘察队发现了一处城镇遗迹和一条干涸的河道。杨发和女技术员张珍坚信附近有水源，而工程师李辉则持相反意见。勘察队分头行动，杨发带领张珍等人前往冰峰寻找水源，李辉则负责土地测量。在寻找水源的过程中，杨发等人经历了重重险阻，杨发与张珍在共同工作中渐生情愫。一次山洪中，杨发和小朱被洪水卷走，险些丧命。最终，在老猎人的帮助下，他们成功发现了水源。师长根据杨发的勘探结果，下令炸开塌山，将水源引入戈壁滩，这片荒芜的土地从此焕发生机。