这个故事在现代沙漠石油钻探作业和20世纪60年代大庆的“石油大会战”之间交替发生。
年轻的石油工人刘思成是“铁人”王进喜的儿子。他生来就抱着父亲的殷切希望。然而，随着事实的披露，刘思成原来的世界崩溃了。他经历了思想和认识的巨大变化，他重新认识了过去的时代和那些人。他调整了自己的方向，重建了自己的精神世界。
故事塑造了60年代以“铁人”王进喜为代表的一代石油工人的坚定形象，也描绘了新历史时期新一代石油工人的面貌和精神世界。影片将展现两代石油工人的精神传承与对话，生动展现新时期“铁人”精神的传承与发展。
年轻的石油工人刘思成是该公司的业务标兵，喜欢收集王铁人的所有文章。刘思成的父亲刘文瑞是与王铁人并肩作战的战友。铁人青年一代的身份给刘思成带来了莫大的荣誉，也日益成为他的困扰。在美丽的心理学家吴梦夏的帮助下，刘思成开始尝试敞开心扉。
同时，赵一林和女友都因行为不端而被迫离开。愤怒的赵一林当众谴责了唯一知道此事的人刘思成，认为刘思成和父亲刘文瑞都是骗子，只知道如何捞名气。父亲是和铁人作战的英雄，还是赵依林说的逃兵？随着刘思成的追问，时间可以追溯到半个世纪前......
