一九四九年，中國人民解放軍第一野戰軍進軍西北重鎮甘肅天水，英雄營長耿震山在奉命阻擊敵人軍用列車的時候誤炸鐵路隧道，團長極其震怒，命令耿震山限期修通鐵路，否則將最嚴厲的處罰他。軍令如山，耿震山為保證完成任務，立下生死軍令狀，為此他的部下甚至用槍指著技術專家姬心丹的腦袋，逼著他親自指導鐵路的重建。耿震山年邁的父親從東北老家來到部隊探親，希望多年在外征戰的兒子能帶著媳婦和孫子回老家看望老母親。一向孝順的耿震山卻為此犯了愁，因為耿震山在多年的征戰中和妻子兒子失散了，生死不明，他怕老人家知道了會受不了。為了讓父親安心，耿震山就從外邊把一個叫“五六”的流浪孤兒撿了回來，頂替自己的兒子。兩位老人見到這么一個大孫子，滿意得合不攏嘴，還給孩子起了個名字叫“耿西北”。小“五六”第一次感受到來自親人的關懷和溫暖，他非常感動，真的把耿震山當成了自己的父親來追隨。特殊的經歷，使他們二人相處的比親父子還要親。在被迫修筑鐵路的過程中，姬心丹偶然發現了自己失散多年的女兒書光，她曾經女扮男裝和耿西北一起流浪過。曾經患難的經歷，讓耿西北和書光從歷經坎坷到深深相愛，最終走到了一起。從此耿、姬兩家三代人開始了共同的經歷：建設西部鐵路。耿震山和何文秀，耿西北和書光在近幾十年的生活中，因為青藏的鐵路的三上三下，因為他們之間感情的離離合合，展示了一幅從革命軍人到西部建設者的壯美崇高、悲涼偉大的生活畫卷。本劇是一部展現新中國西部鐵路建設的史詩般的作品，作者以濃重的浪漫主義的手法，歌頌了西部鐵路建設者們勇于奉獻和敢于犧牲的偉大精神，真實細膩地展示了他們豐富多彩的精神世界。與《激情燃燒的歲月》、《激情燃燒的歲月Ⅱ》一樣，本劇同樣是閃耀著民族之光、軍魂之光和人性之光的主旋律作品。