二十世纪三十年代末，名动华北的京剧戏班“盛家班”与悍匪蒋有财结下了梁子，在冲突中头牌武生盛忠豪的父亲和恩师皆惨死。父亲临终前逼迫盛忠豪立下毒誓不能复仇，盛忍痛带着师弟文立轩和师妹甄玉环逃往天津。途中几人被溃兵冲散，为了掩护同门盛忠豪被抓，落入日军劳工营，在此过程中盛忠豪杀死汉奸替师叔报了仇，也因此错失了与师妹甄玉环重逢的机会，深深相爱的一对同门恋人从此天各一方。多年后，师兄妹三人战地相逢，百感交集。盛忠豪终于融入革命洪流，龙家集抗日自卫军被正式改编为八路军独立营，盛忠豪任营长，文立轩任指导员，兄弟二人再度并肩作战，最终他们全歼武藤雄一部。

该片是全球首次以三维动画形式讲述花木兰故事。故事基于原著但做出改编，木兰从小怀抱女侠梦想，可在替父从军后屡次遭受打击，咬牙坚持下面对爱情和友情种种，最终真正理解了“侠之大者，为国为民”的含义。

1949年新中国建立以来，虽然人民当家做主人，但是新政权还随时面临被海外敌对势力所颠覆的严峻现状。惨烈的抗美援朝战争结束后，曾经立下赫赫战功的冯石将军（李雪健饰）接到中央委派的重要使命，那就是主持原子弹的研发工作。虽然对原子弹一窍不通，但是军人出身的冯石只有服从上级的命令，带着一支经过烈火淬炼的英雄部队挺近荒凉的戈壁滩。在此之后，以美国留学归来的陆光达（李幼斌饰）等科学界的精英人才从四面八方调到了西北荒漠。白手起家，艰苦创业，在内无经验外断支援的艰苦条件下，一群怀着崇高理想的无名男儿朝着共同的目标奋勇前行……