1949年初春，北京香山一向冷清的双清别墅变得不一样起来，毛泽东带领中央领导、机关住进这座幽静老宅。从此，这里的灯光彻夜不熄，这里发出的号令震响天际。新中国诞生前夕，一场特别的殊死决战在这里打响。

军部摄影干事赵蒙生（唐国强 饰）被母亲动用军界的关系外派到连部担任指导员，实际是为转正做准备。赵蒙生的到来让连长梁三喜（吕晓禾 饰）推迟了探亲假，滞留连部理顺赵蒙生与战士们的关系。炮排排长靳开来（何伟 饰）心直口快，对赵蒙生这种“军营公子”强烈抵触。连部的气氛一时有些紧张，既因为军队内部的问题，又因为山雨欲来的战争。不久形势突变，连队准备南调参与对越反击，赵母在最后关头试图拉出儿子反被军长公开做了反面教材。赵蒙生无法忍受内心的煎熬，随部队出战。靳开来临阵升任副连长，而他用实际行动证明了自己的职责，梁三喜的突击连在战斗中发挥了应有的作用，但他本人却为搭救赵蒙生牺牲。战斗胜利了，撤离前线的战士们很快发现战争对心灵的考验远没有完结……

为纪念抗美援朝战争胜利70周年，陈凯歌将打造《志愿军》三部曲，全景式、多维度立体展现这场新中国的立国之战。电影《志愿军：雄兵出击》为该系列首部。1949年建国初期，新中国面临“内忧外患”局面。朝鲜内战爆发以来，美军屡在中朝边境挑衅，平民惨遭轰炸。为了维护来之不易的和平、为了世代长久的安稳，1950年10月，中国人民志愿军入朝，“抗美援朝”战争拉开帷幕。这是一场“举国之战”——朝鲜战场，即使军备实力对比悬殊，我军却用壮烈牺牲换回节节胜利；外交舞台，中华人民共和国代表团首度亮相联合国，中国新声赢得国际敬畏。新中国，寸土不让扬国威；新青年，意气风发保家国。

剧将首次全景展示皖南事变、重庆谈判、双十协议等重大历史事件，由特型演员刘劲出演周恩来。

影片讲述了从抗日战争结束到1949年中华人民共和国建国前夕发生的一系列故事，主线是中国人民政治协商会议第一届全体会议的筹备，突出了当时中国共产党领导的多党合作和政治协商制度的形成。