这是一场世界军人的死亡角逐，中国士兵许三多，在突击中失散、负伤，昏迷在地，他想他可能要死了。他怕死。因为走到今天，对他来说太不容易。
他是一位来自农村的士兵，生性怯懦而本份，去招兵的班长史今不想要他，但被他父亲给灌醉了。到了新兵连他怎么都学不好。村长的儿子成才与他同时入伍，因为出色分在了全团最前锋的钢七连，而且很快成了优秀的狙击手；许三多却去了一个偏远荒僻的草原看守输油管道。那里并不艰苦，但却极为枯燥，除了站岗，班里的士兵没有人有太大的理想，就连手里的枪也是空的，从来不配子弹。
他因为修了一条团长当排长时没有修好的路，而受到特别的赏识，把他调到身边。许三多却不干，他说他要学打架。来部队前，他父亲和他哥哥被人打了，他要回去报仇。团长说你这想法不对，但还是把他派到了钢七连。连长高城却因许三多的愚笨不愿接收，好在班长史今收留了他，答应把他带好。
怯懦的许三多却给史今一再地丢脸，好好的一场演习，也因为他的两只鸡蛋而前功尽弃，气得连长高城当众吆喝：拖出去毙了！
许三多的一再窝囊，也让史今伤透了脑筋，他说招兵的时候我王八蛋想要你，是你死乞白赖地要来！来干嘛？来吸他妈的鼻涕流他妈的眼泪？我跟你说白了，我这个班带得不错！我还指着它进军校或提干呢！我不想回家种地！你就真打算一门心思拖死我吗？所有的人都劝许三多离开钢七连。
但许三多没走。为了不误班长的前程，他一咬牙，竟成了连里最好的兵。
在一场与特种兵的对抗演练中，整个连几乎丢尽了脸面，只有他许三多，捉住了对方少校袁朗。
因为许三多的出色，成才选择离开了钢七连。他说有你在，我们谁都出不了头的。可命运却把他安排到了许三多原来的草原五班。但班长史今的退伍却让许三多大哭了一场，他说我为你拿了那么多的集团军冠亚军，你为什么还不能提干？随后部队改革，钢七连解散了，除了许三多留下来看守物资，其他战友全都走了。
许三多的父亲找来了，他让他跟他回去。可许三多不回。父亲只好哭着走了。
特种兵少校袁朗终于找许三多来了，他让他参加特种兵大队在全军区的选拔，名额只有三个。许三多的老乡成才来了，许三多原来的班副伍六一也来了，但看到名额只剩下两个时，成才把他们丢下了；许三多扶着断腿的伍六一不放，眼看最后一个名额也要被人抢走时，伍六一只好自己选择了放弃，但他的腿却从此终生残废。胜出的许三多和成才，随后进入了特种兵受训队。最后成才还是被淘汰了，他的聪明害了他自己，他又犯了抛弃战友的错误，再一次回到了草原的五班。
当了特种兵的许三多，有过骄傲，也有过孤独，在一次行动中，他不幸杀死了一个人。他因此要求复员。但袁朗没有批准，而是给了他一个长假。他因此去了一趟天安门，随后回了一趟原来的部队，想看看他的老战友，没想到断腿的伍六一已经退伍回乡，在街上摆摊修鞋去了；成才仍在草原的五班，拿着一枝不配子弹的枪空空地练着。许三多因此发现自己也只能是一个军人！他的父亲在这时被关进了监狱，他因此回了一趟老家，把父亲给他起的新房卖了，然后拿钱还债，将父亲救出。
回到部队的许三多，随后参加了《士兵》开头描叙的这场比赛，这里没有丝毫的仁慈，而且允许真正意义上的死亡，没有意志的士兵可以随时放弃。但几经死亡边缘的许三多，丝毫没有想到过放弃，而是以钢铁般的意志，战胜了重重非人的险阻，与自己的战友一道，在世界军人的舞台上，树起了一面高昂的旗帜：我们是中国人民解放军!

1942年，中缅边境有座叫禅达的小镇。时不时受到炮火袭击的地方，聚集着一群来自五湖四海的溃兵。他们是小太爷孟烦了（张译 饰）、军医郝兽医（罗京民 饰）、东北佬迷龙（张国强 饰）、阿译长官（王往 饰）、湖南人不辣（王大治 饰）等。他们只求有吃的死不了，如同活死尸。这时，师 长虞啸卿（邢佳栋 饰）出现了，他想利用这群散兵重组川军团，空降缅甸参加战争。但到达战场的小分队面对的却是已成定局的溃败。最后剩下的孟烦了一行人被逼退到四面楚歌的小屋里。外面是不断靠近的日本兵，危机的最高点，拯救他们的是自称团长的龙文章（段奕宏 饰）。
龙文章其人，由来不明，不按常理出牌，却奇迹地带领着孟烦了一行人渡过怒江，回到了禅达。等待他们的不是嘉奖，而是看守。而龙文章则被发现根本不是什么团长，而是摘了军衔自己挂帅的中尉。就在大家都猜测龙文章凶多吉少时，龙文章不仅没死还被虞啸卿任命为川军团团长，但等待他们的是更深的漩涡……

木讷的许三多（王宝强）没进军营，就因看见坦克时“举手投降”招来以“不抛弃、不放弃”精神闻名全团的“钢七连”连长高城（张国强）的反感，入营后，班长史今（张译）成为他的依靠，副班长也是老乡的伍六一（邢家栋）却因他的笨拙将其视为肉中刺。新兵训练结束后，许三多被分到偏远艰苦的后 勤管道维护班五班，一同来部队的老乡成才（陈思成）则去了钢七连。
被现实打垮的五班班长老马（范雷）随随便便的一句话被许三多当作命令接收，凭借憨厚的执拗劲，他用六个月时间完成了一件所有人都认为不可能完成的任务，令五班整体感动，精神面貌焕然一新，自己也因此来到钢七连，重见班长史今。喜悦过后，一个个看似不可能跨过去的槛在他脚下一字排开。而在这一过程中，他从史今、伍六一、高城、老A袁朗（段奕宏）及吴哲（李晨）等人身上学到了很多很多，从一个“孬兵”变成了一个“好兵”。