該片以空軍官兵支援大西北開發為背景，講述某部周天機組和軍醫李珍、實習軍醫宋揚、汽車連長鄭強等人與沙暴搏斗，搶救遇險石油勘探專家和巖芯標本的故事。 西北石油勘探開發總公司高級工程師趙勇、巖芯分析員馮茹押運巖芯標本從勘探隊驅車趕往基地，準備轉機赴京，參加有中外各方出席的“勘探區油氣層分析論證會”。在號稱死亡之海的大漠五號地區遭遇特大風暴，車毀人傷。 空軍周天機組與李珍、宋揚組成救援組，飛向死亡之海執行救援任務。同時，空軍胡楊堡場站汽車連連長鄭強、戰士吳路受命駕駛油車上路準備在飛機回程途中為其加油。 機組在大黑山口與沙暴前鋒相遇。周機長沉著指揮，果斷處置與軍醫密切協同，戰勝空中旋停下降氣流，在沙暴中心區到達之前沖出山口。 直升機進入五號地區搜尋，馮茹被飛機的轟鳴聲震醒。她掙扎著爬向汽車，點燃備份汽油桶，為飛機導航……