该剧讲述了在抗日战争相持阶段，八路军三五九旅连长老周（任帅饰）带领部队开垦南泥湾的故事。 提起南泥湾，大家会不约而同的想到歌唱家郭兰英的歌曲《南泥湾》，“南泥湾好地方好地呀方 好地方来好风光。”然而鲜为人知的是1942年前的南泥湾还是一片荒无人烟的不毛之地，电影《南泥湾》讲述的就是1941年春，八路军一二0师三五九旅长兼政委王震的率领下，连长老周（任帅饰）奉命开进南泥湾，披荆斩棘，开荒种地，风餐露宿，战胜重重困难，广大官兵硬是用自己的双手和汗水，将荒无人烟的南泥湾弯成了“平川稻谷香，肥鸭遍池塘。到处是庄稼，遍地是牛羊”的陕北好江南。

百年前，南泥湾人烟稠密，水源充足，土地肥沃，生产和经济都十分繁荣。到了清朝中期，清统治者挑起回汉民族纠纷，互相残杀，使这里变成野草丛生、荆棘遍野，人迹稀少，野兽出没的荒凉之地。后来，中国共产党解放了南泥湾。从此南泥湾成了中国共产党解放军垦事业的发祥地，是南泥湾精神的诞生地。