1939年，国际局势动荡不安。由于在中国战场上受到由美国支持的国军的牵制，日本国内上下掀起阵阵反美热潮，自陆军到普通民众，无不呼吁本国与德、意缔结三国同盟，向美利坚开展。而在这股近乎癫狂的呼声背后，只有少数人能冷静认清国际局势，这其中便包括海军大臣米内光政（柄本明 饰）、海军次官山本五十六（役所広司 饰）等人。可是他们的声音被有意无意忽视，高层最终决定对美开展，而在此命运关隘，山本五十六则被任命为联合舰队司令长官。明知不可为而为之，山本策划了震惊世界并永载战争史册的珍珠港事件。一旦投入战争，抽身而退便已不是一件容易的事情。
山本五十六在人生的最后时光里，见证着祖国最为惨痛的历史……

1867年，李鸿章（孙海英 饰）上书，清政府下令建立船政学堂，由洋人讲授西洋海军知识。邓世昌（陆毅 饰）前来报考，得刘步蟾兄妹相助，一鸣惊人。1877年，邓世昌送同学们赴英国皇家海军学院深造。4年之后，邓世昌代表朝廷迎接同学凯旋。他在伦敦街头偶遇刘步蟾妹妹（龚洁 饰），并教训了挑衅的洋人。毕业会上，邓世昌、刘步蟾与伊东佑亨（夏雨 饰）、东乡平八郎的对话，为日后两国海上交锋埋下伏笔。李鸿章组建北洋水师，向光绪帝（郭家铭 饰）启奏向英国定制的铁甲舰，得到了慈禧太后（吕丽萍 饰）准奏。与此同时，日本天皇号召朝野捐俸也购得了铁甲舰，伊藤博文还奉上了侵略的奏章。北洋水师提督丁汝昌（杨立新 饰）率刘步蟾、邓世昌等 “镇远”号、“致远”号将士出访日本，遭遇长崎事件，大战一触即发……

1940年9月，德、意、日三国成立同盟。山本五十六被任命为日本联合舰队总司令，并不得不“违背自己的意愿”，接受命令对美、英、荷等国开战。1941后12月8日零时，山本五十六亲自下达了“1280”密码命令，并亲自率领部队偷袭美国珍珠港，从而对美军太平洋舰队造成重创，大胜而归。随后山本五十六建议与美国讲和，但意见未被采纳。在指挥中途岛战役时，由于战略上的重大失误，日本海军遭受惨重损失。形势陡然逆转，美军攻势如虹，日军兵败如山倒。瓜达康纳岛上有三万多名日本陆军，他们遭到了美军飞机的昼夜轰炸，陷于绝境。山本五十六派出舰队炮击美军基地，协助尚存的陆军安全撤退。1943年4月18日，山本五十六为了鼓动前线部队的士气，乘坐一架轰炸机到前线视察。没想到日军的密码被美军窃取，美军派出空军机队将山本五十六的座机击落，一代军人山本五十六就此碎尸于太平洋上空。

基斯卡岛战役是第二次世界大战太平洋战场的阿留申群岛战役中的一个重要组成部分，因日本成功组织了号称“奇迹作战”的撤离行动而出名。

1941年，太平洋战争爆发，日本海军偷袭珍珠港成功，继而在战争初期，一度掌握了太平洋战场的主动权，为了打开美军的石油封锁线，日本进攻太平洋上的美军大型基地中途岛，此次由于情报失误，日本海军损失惨重，并从此在太平洋战场走下坡路，从而导致在这场战争中最终失败的命运。

昭和十五年。考古学者本郷直樹は次男の真二が自分と同じく学問の道を志すことを喜んでいた。兄の英一は父の意に反して海軍少尉になっていた。一方、船大工の小田切武市は一人息子の正人が海軍兵学校に合格したので有頂点になっていた。十八年間海軍に勤めても下士官止りの武市は正人の将来は約束されたと信じて疑わなかった。一年が過ぎた。世界情勢は日毎に緊迫の色を強め、戦争の予感は現実のものになろうとしていた。昭和十六年十二月八日、早期和平を強調する山本五十六のもとで、連合艦隊は、ハワイ真珠湾に奇襲をかけた。次々と炎上する米海軍の戦艦群を、英一は興奮の面持ちで見つめていた。その頃、五年の歳月と建艦技術の粋を集めた空前総後の巨艦、大和が完成した。山本はアメリカに時間を与えず、早期和平に持ち込もうと、ミッドウェイ作戦に賭けた。しかし、作戦は失敗に終り、戦局は消耗戦へと展開していった。数々の戦闘を体験している英一は、死を覚悟し、婚約者の陽子と式を挙げたが、指一本触れずに戦場へもどった。やがて大学生の真二も召集され兵学校を卒業した正人も武市の意に反して零戦に乗る決意をしていた。日本軍は劣勢に回り、起死回生のレイテ作戦に出た。英一は戦場で真二と出会った。陽子への仕打ちをなじる真二に「陽子を頼む」と遺書を残して英一は大空に散った。英一の残したライフ・ジャケットのために沈む船から脱出した真二は、生きる喜びをあらためて知り、陽子と生きようと陸上勤務を志願するが、大和への転属を命ぜられる。死を目前にして真二は陽子を抱けなかった兄の気持を初めて理解した。陽子は逆だった。愛する人に抱かれたい。陽子は真二に激しく体をぶつけるのだった。同じ頃、正人は特攻を志願していた。武市は息子の出世に固執し兵学校へ行かせた己の浅薄さを呪い戦争の恐しさを痛感した。戦況は挽回の余地もない所まで来ていた。そしてついに、最後の切札、大和の沖縄への水上特攻が計画されるに至った。大和は出撃した。真二も正人もその中にいた。そして、陽子、武市、多くの肉親を残して、大和艦上の戦士たちはその命を沈めていった。

人類史上最大の戦艦でありながら日本海軍のトップシークレットとして、その存在やデータを徹底的に隠蔽されてきた戦艦「武蔵」。太平洋戦争の真っ只中に米軍機の猛攻を受け壮絶な最後をとげたとされている。去年３月、フィリピン沖の海底１０００ｍの深海で発見され、アメリカのプロジェクトチームによって初めて映像が記録、公開された。こうした記録映像やＮＨＫが独自に入手した新資料の詳細な分析から、いま、歴史の定説を覆す武蔵の実像が次々と浮かび上がってきている。日本の最高技術を結集し“不沈艦”とまで言われた武蔵だが、実は決定的な脆さを抱えた構造の艦であったことなど、知られざる実態が明らかになりつつある。番組では、ＮＨＫが開発してきた映像解析技術と新資料から「武蔵の実像とその最後」を完全再現。わずかとなった元乗組員の生存者や、世界の軍事専門家たちと共に、歴史の闇に埋もれてきた戦艦武蔵の真実に迫る。