1930，年輕的帕維爾·科爾察金在醫院接受了第四次手術，取出了戰時嵌入心臟的彈片。醫生明確告訴他，即使手術成功，也完全不可能再工作，等待他的將是失明和癱瘓...
往事像潮水壹樣從保羅的心裏流過，激起他對生活和親人的依戀。
15年前，保羅只有16歲。我母親在市長利辛斯基家做廚師，我哥哥阿爾焦姆是個淳樸的鐵路工人。貧窮和饑餓的陰影壹直籠罩著這個家庭。林辛斯基的兒子維克多為了好玩，以三個硬幣的代價讓保羅從橋上跳到河裏。為了得到那枚硬幣補貼家用，保羅真的不顧性命跳下了橋。但當他向維克多要錢時，卻被維克多誣告為搶劫錢財的歹徒。保羅無法反抗，狠狠地揍了維克多壹頓。鎮上醫生圖曼諾夫的女兒托尼亞看在眼裏，對保羅很不公平。德軍占領了謝佩托夫卡，林辛斯基帶領鎮上的人歡迎德軍進城。在面包店當學徒的保羅在市長給德國人的面包裏撒了香煙灰。德國人出了洋相，保羅為此挨了鞭子。冬妮婭代替父親去了保羅家給他上藥，對這個狂野勇敢的年輕人產生了好感，但生性倔強的保羅卻不想和她說話。
林辛斯基在家裏為德國上校克萊爾舉行了盛大的舞會。保羅趁人不備偷走了上校的手槍，藏在壹個廢棄的磚窯裏，被湯婭意外發現。擔心保羅會遭受更大的災難，冬妮婭跟著保羅來到磚窯，在保羅離開後偷偷把手槍拿出來藏在自己家裏。
保羅去老板普羅霍爾經營的酒店打零工，親眼目睹老板壓榨女工，交給德國士兵虐待。保羅痛打普羅霍爾，救下了準備投河自盡的女工弗洛裏亞。
遊擊隊派朱去謝佩托夫卡帶領鐵路工人去破壞德軍的彈藥運輸。這個高大魁梧的水手經常和阿爾焦姆來往，也和保羅成了好朋友。朱教保羅拳擊和格鬥，並經常向他講解革命道理。在他的安排下，保羅去了鐵路機車廠成為壹名電工。
在湯婭的內心世界裏，保羅是壹個謎。他的出現讓她驚訝地看到了另壹種生活。她告訴父親她對保羅的愛。圖曼諾夫醫生沒有阻止女兒的選擇，但她媽媽心裏有壹個合適的女婿。保羅的出現讓她非常擔心。
保羅在湯婭的熱情面前漸漸放下了原本的矜持，開始愛上這個美麗大方的女孩。他毫無保留地把自己所有的秘密都告訴了Tonya，還把她帶到工人中間，介紹給自己的朋友。另壹方面，他的好朋友塞利約沙卻把湯婭看得很重。
德國人撤退了。小鎮上的人們還沒來得及高興，佩特留拉的歹徒就像壹陣旋風壹樣回來了。他們燒殺搶掠，林辛斯基壹夥與這些歹徒勾結。朱被逮捕後，正巧在押解途中遇到保爾。保羅勇敢地擊傷了押送的匪徒，救了朱。但是這件事被維克多通風報信了，保羅被抓進了監獄，受到了折磨。
佩特留拉將親自檢閱他的部隊，步兵將帶領人們視察監獄。保羅機智地逃脫了歹徒的審問。冬妮婭熱情地為他蓋上被子，讓他住在自己家裏休養，但保羅不想這樣躲著。他告訴湯婭，他要離開家鄉去參加紅軍。離別前夕，這對戀人表達了對彼此的愛，以及不辜負彼此的決心。
保羅找到紅軍騎兵團，卻被團長安排做宣傳指揮的助手——指導員利達，這讓他很不高興。麗達是個聰明的女人，有很高的政治素養和文化水平，保羅從她身上學到了很多東西。在壹次偵察任務中，麗塔被保羅的堅定、沈著和固執深深打動，這讓她對這個不愛回答女人的新世界戰士刮目相看。
在紅軍到來之前，兇殘的歹徒古羅貝在鎮上追捕地下黨員，朱未能組織越獄。托尼亞的父親圖曼諾夫博士被詹·羅布槍殺，謝利約沙的妹妹瓦列亞秘密給遊擊隊送情報，被古羅貝在廣場上當眾絞死。惱羞成怒的格魯伯強迫冬妮婭母女站在看臺上觀看上吊的全過程，冬妮婭當場暈倒。
這壹切都被保羅看到了，他當時正在執行偵察任務，混在人群中。
紅軍解放了保羅的家鄉，但神情恍惚的冬妮婭在母親的精心安排下，和另壹個男人乘著馬車離開了這座城市。保羅看著湯婭離開，非常難過。
保羅隨部隊離開了家鄉謝佩托夫，好友謝參加了紅軍，讓保羅沈重的心情因為冬妮婭而逐漸開朗。
騎兵團政委邱紮寧是個自私陰險的人。他經常糾纏麗達。有壹次，他喝醉了酒，闖進麗塔的帳篷，強行非禮，被保羅發現，痛打了壹頓。麗達非常感激保羅，然後她對他產生了好感。第二天，團長問起隊列前挨打的事，戰士們都支支吾吾。邱紮寧被調走，立達成了團政委。
敵人即將全線潰敗，上級要求騎兵配合渡河戰役。團長設計了兩個營的士兵偽裝成主力進攻，分散敵人的火力。保羅和塞約沙也在其中。麗達知道所有被派去的士兵都會犧牲，就勸他們跟去。在激烈戰鬥的前夕，麗達帶著保羅去了白樺林很久。她抑制不住年輕時的沖動，第壹次吻了他。
戰鬥很激烈，保羅表現得非常勇敢。不幸的是，他被敵人的子彈擊中，生命垂危。就在醫生要發出死亡通知的時候，他神奇的轉過身來。
照顧他的護士是Floria，當年被他救下的酒店女傭。保羅把昏迷中的弗洛拉當成了麗塔，不停地呼喚她的名字。弗洛夏克制了自己對保羅的美好感情，有意識地扮演了“麗達”的角色，把自己的血輸給了保羅。在保羅取下眼睛上的紗布的那天，他看到了弗洛裏亞留下的壹封信。她告訴保羅，她已經離開醫院，加入了紅軍。
離開醫院後，保羅迫不及待地找到麗塔的公寓。令他吃驚的是，他看到麗塔正和壹個名叫烏斯基諾維奇的年輕人擁抱在壹起。保羅誤解了麗塔已經有丈夫了。他什麽也沒說，轉身離開了麗塔的家。
保爾煩躁地在街上走著，看見朱把的名字寫在了張貼在街上的《告危行動通告》上。他找到朱去求職。朱喜出望外，立即安排他成為特別行動委員會(契卡)的成員。
在幾天緊張的會議後，保羅立即得知新蘇維埃政權目前正面臨嚴重的反革命顛覆。為了破解壹個策劃爆炸的行動計劃，保羅和幾名契卡成員偽裝成電工，進入壹列波蘭特使專列。在尋找的過程中，保羅意外地遇到了維克多的妹妹內莉婭，她現在是壹位優雅而華麗的女士。當她認出這個“廚師的兒子”時，她很驚訝他在贏得權力後仍然如此寒酸。保羅問她維克多的下落，這引起了內利亞的恐慌。
保羅被命令去監獄審問囚犯。他在即將被槍決的囚犯中找到了維克多。這震驚了保羅。果然，偽裝成專列的“代表”就是維克多。畢竟，他和保羅選擇了兩條截然相反的人生道路。猛烈的暴風雪席卷了烏克蘭的大地。由於殘余土匪的破壞，鐵路運輸壹度癱瘓，堆積在山上的大量木材運不出去。基輔的人民沒有柴火取暖，許多老人和孩子被凍死。
朱召開市委緊急會議，決定派壹支300人的青年築路隊到博亞爾卡修建壹條窄軌鐵路，把木材運往基輔。保羅毫不猶豫地報名參加了築路隊。
築路工人出發了。博雅卡爾的惡劣環境比人們想象的還要惡劣。住宿條件差，食物短缺，沒有後續援軍，土匪不斷騷擾，傷寒蔓延，讓很多人動搖退縮。戰爭時期留在身體裏的彈片讓保羅的身體更加虛弱，但他壹直頑強地堅持著。鐵路建成前夕，嚴重的傷寒終於讓他支撐不住，倒下了。
人們把身患重病的保羅送上了火車，並通知石油線路保護和照顧他。沒想到，壹個同樣死於傷寒的栗色頭發的年輕人，被誤認為是保羅的交換者下了火車。消息傳開後，大家都很難過，尤其是麗塔和朱。
頑強的生命力使保羅戰勝了死亡的糾纏，但他心中的彈片卻可能永遠導致生命危險。在他的要求下，他被要求在工廠倉庫做管理員。他發現有人利用職權與壹個盜竊集團共同犯罪，盜竊並出售倉庫中的國家財產。保羅不顧危險堅持追查，被歹徒暗殺。
美麗活潑的《共青團報》女記者安娜愛上了保羅，並多次大膽表白，但保羅始終思念著麗達。安娜壹怒之下，嫁給了保羅的戰友杜巴瓦。但是杜八娃是個散酒，他很吃醋。保羅的勸說無效，他非常擔心他。
戰後基輔如火如荼，保羅成為消除街頭兒童城市委員會主席。面對這些淘氣的小流浪漢，保羅覺得比在戰場上對付敵人還要困難。在此期間，保羅找到最受尊敬的黨委書記托卡列夫，請1903的老黨員做自己的入黨介紹人。
保羅被選為全俄青年聯盟代表大會的代表，去了莫斯科，在那裏偶然遇到了麗塔。他終於向麗達吐露了真情，但她告訴他，她是壹個3歲女孩的母親。保羅克制著內心的痛苦，平靜地和麗達告別。他告訴麗達，他明天要在大會上發言，希望麗達來聽。
保羅的演講很受歡迎，但是麗塔沒有按時參加會議。這讓保羅非常失望。會議結束後，安全部的兩個人找到了他。從他們口中，保羅得知麗達在幾小時前被安全部逮捕。
保羅找到在中央“契卡”工作的哈雷，激動地為麗達辯護。哈維建議保羅不要沖動。現在情況復雜，可能對麗達沒有幫助。他要求保羅早點離開莫斯科。
保羅回到基輔，卻得到托卡列夫死亡的消息。這讓他極其難過。
保羅被組織通知暫停工作，在黑海休息。他走在海邊，心情像大海壹樣難以平靜。這時，他收到了麗達寄給他的日記。保羅開始寫小說《鋼鐵是怎樣煉成的》。
保羅不想壹直待在養老院接受護理。他渴望回去工作。然而，專家會診的結果讓他如雷貫耳:雙腿很快會癱瘓，眼睛很快會失明，生命最多只能維持半年...就在他絕望的時候，得到了小說稿被郵局弄丟的消息。這個意想不到的沈重打擊讓保羅接近崩潰，雙眼完全失明。
保羅帶著朱送給他的手槍來到海邊，試圖結束自己年輕的生命。但往事像閃電壹樣出現在我的腦海裏，死去的戰友似乎都在嘲笑他的懦弱。保羅終於失去了自殺的念頭。他不想再在療養院呆下去了，回到了他的家鄉謝佩托夫。
我哥哥阿爾泰姆結婚了，但我母親壹個月前去世了。當保羅來到母親的墓前，想到母親的艱辛生活，他不禁淚流滿面。
那年他來到獨木橋，卻意外遇到了冬妮婭。兩人站在黃昏的夕陽下，仿佛回到了少年時代。湯婭鼓勵保羅完成這本書。她相信只要他想做什麽，他就會去做，因為他的意誌像鋼鐵壹樣堅強。
達雅從莫斯科的突然到來給黑暗深處的保羅帶來了光明。她知道保羅傳奇而平凡的壹生，對他充滿了敬佩和崇敬。她鼓勵他從頭開始寫，並向他表達了真誠的愛。她辭掉了工作，專心幫保羅寫書。
秋天來了，保羅日夜思念的朱給他帶來了意想不到的驚喜:《鋼鐵是怎樣煉成的》終於出版了，並立即受到讀者的歡迎。朱帶來了印刷精美的小說，並代表國家在保羅胸前掛上了紅旗勛章。