雷宇（王一博 饰）等优秀飞行员经过严苛选拔，正式成为了我国新一代试飞员——一款战斗机的正式列装，背后不仅有无数科研人员的努力，也需要试飞员们一次次对飞机的安全边界和极限状态进行测试。他们将在队长张挺（胡军 饰）的带领下，参与到最新式、最尖端战斗机的试飞工作，在不断挑战战机和自我极限的过程中，一个个危机接踵而来……

电影《中国机长》根据2018年5月14日川航3U8633航班成功备降的真实事件改编：机组执行航班任务时，在万米高空突遇驾驶舱风挡玻璃爆裂脱落、座舱释压的极端罕见险情，生死关头，他们临危不乱、果断应对、正确处置，确保了机上全部人员的生命安全，创造了世界民航史上的奇迹。