该片以空军官兵支援大西北开发为背景，讲述某部周天机组和军医李珍、实习军医宋扬、汽车连长郑强等人与沙暴搏斗，抢救遇险石油勘探专家和岩芯标本的故事。西北石油勘探开发总公司高级工程师赵勇、岩芯分析员冯茹押运岩芯标本从勘探队驱车赶往基地，准备转机赴京，参加有中外各方出席的“勘探区油气层分析论证会”。在号称死亡之海的大漠五号地区遭遇特大风暴，车毁人伤。空军周天机组与李珍、宋扬组成救援组，飞向死亡之海执行救援任务。同时，空军胡杨堡场站汽车连连长郑强、战士吴路受命驾驶油车上路准备在飞机回程途中为其加油。机组在大黑山口与沙暴前锋相遇。周机长沉着指挥，果断处置与军医密切协同，战胜空中旋停下降气流，在沙暴中心区到达之前冲出山口。直升机进入五号地区搜寻，冯茹被飞机的轰鸣声震醒。她挣扎着爬向汽车，点燃备份汽油桶，为飞机导航……李珍、宋扬发现赵工程师因失血过多深度休克，生命垂危。说服机长，准备就地开胸手术止血。李主任的眼睛破碎，无法作血管缝合术。此时，第二次沙暴正在逼近五号地区。机长决定取消手术，飞机立即起飞。宋扬坚决反对，她据理力争，要求由自己主刀，并承担一切责任。周机长、李主任被宋扬的精神打... …