本片以1951年至1954年人民解放军在塔里木开挖新疆第一条人工河“胜利渠”，引塔里木河水灌溉农田为时代背景，讲述了“塔河五姑娘”青春、奋斗的传奇故事。

从俄罗斯押送回国的贪污犯詹明辉及两名俄罗斯警察被人半路劫杀，焚尸灭迹。舒雅和叶聪发现疑点，查明是詹明辉假死脱身的把戏。为找詹明辉，叶聪深入虎穴，危在旦夕。中俄警方赶到，救出叶聪，将詹明辉抓捕归案。

俄罗斯警方发现有人拐卖中国少女。雷霄和叶聪立刻赶到俄罗斯进行调查，不料雷霄被栽赃陷害。有口难辩的雷霄在娜塔莎的帮助下逃过警察的追捕和拐卖团伙的追杀，最终查明真相，将拐卖团伙一网打尽，证明了自己的清白。