飞行团长陈宁飞行训练回来接到基地杨司令紧急召见，命令他与政委黄嘉实组建一支由空军飞行精英和最新装备构成的进攻型快速反应部队——鹰隼大队，杨司令要求创造性飞行，在中航服务队的配合下，在最短的时间内成为一支空军尖刀部队。并允许他在全空军范围自主挑选飞行员。陈宁来到某航空师挑选飞行员，马赫因为肖邦被选送鹰隼大队与他在天空较量，肖邦的飞机出了事故，只得跳伞，马赫在空中将无人驾驶的飞机打了下来。

肖邦由于飞机事故受到审查，陈宁和黄嘉实对是否调入马赫意见不合，但最终黄嘉实被陈宁说服，同时决定把机械师郑武义也一起调入鹰隼大队。马赫和伍唯涛、周凯、商战等飞行精英进入鹰隼大队，他们各有所长，彼此不服气，在马赫驾驶歼10飞机进行导弹试射时出现导弹和发射架没有脱离的事故，中航服务队的导弹工程师江婧超在排除哑弹时表现出的勇气引起马赫和注意，同时伍唯涛也悄悄暗恋起江婧超。

在政委黄嘉实的争取下，肖邦也被调入鹰隼大队，黄嘉实别出心裁地通过每人手机上的短信介绍大家，并教育大家，个性理应受到保护，但协调统一更重要，要一人为大家，大家为一人。随后鹰隼大队进行了一次与友军的空战八对八对抗，但八对八开始后陈宁突然命令只有马赫、伍唯涛对抗对方八架，马赫和伍唯涛凭借高超的驾驶技术依然获得全胜。陈宁在空战中意外收获，发现对方的一名出色的飞行员毛小毅，并将他调入鹰隼大队。

大队最后一名飞行员毛小毅赶来报道，人员齐备，设备精良，在大演习开始前全队迎来短暂的调整时间。中航服务队使飞机保持最佳状态，马赫和江婧超探讨数学类飞机上的应用，肖邦则神神秘秘地给一个叫戴欣欣的人定期寄出1500元钱。大演习开始了，全队在最高的斗志投入到演习之中，在空警机的配合下使用最先进的战法，当鹰隼大队成功对地面雷达实施电子压制准备攻击时，杨司令却突然命令全队返回，演习中止。

杨司令下达命令，在我国西北部边境一个恐怖组织发动暴乱，亚太和平组织决定联合打击恐怖组织，中国空军负责空中打击，任务交给鹰隼大队完成。全队进入临战前的气氛之中，陈宁下令，切断一切电视、广播、报纸等新闻来源，手机上缴，断绝与外界的一切联系。中航服务队融入部队编制，伴随保障。全队进入一级战斗准备。陈宁下达攻击任务，一人为大家，大家为一人，必须都给我活着回来。

敌我相距以达80公里，马赫、伍唯涛根据命令信息，先敌锁定开始攻击。马赫在发射导弹时出现幻觉，看到父亲坠机牺牲时的情景，失去先机。伍唯涛被导弹攻击，在空警机的指挥下通过施放诱饵机终于脱险。在鹰隼大队各中队之间的配合下，首战重创恐怖组织基地，马赫却因为一弹未发落下临阵胆怯的名声。地勤人员和中航服务队的人员迎接英雄们归来，伍唯涛成了首战的大英雄，马赫则陷入深深的心理障碍之中。

首战摧毁敌方五分之一的战力，攻击向敌方纵深地带展开，目标是敌通讯指挥中心。当轰炸机队开始攻击时，突然遭遇大批肩扛式导弹攻击，被迫中止。好在没有伤亡。陈宁无奈命令大队撤退。马赫却和伍唯涛悄然离开机队，通过自己的判断，穿越峡谷，出其不意地将敌通讯指挥中心摧毁。马赫也成功的攻克了自己的心理障碍。正当两人兴高采烈地返回机场后，等待他们的却是违反战场纪律的处罚。

在如何处罚马赫和伍唯涛的问题上陈宁和黄嘉实争执不下，两人决定由基地纪律检查小组决定。最终基地纪律检查小组被马赫和伍唯涛的精神所感动，也得到基地杨司令的赞赏，决定从轻处罚。攻击得手为两人记功，违反纪律，将二人打入攻击预备队。伍唯涛向江婧超发起爱情攻势，但江婧超却开始心仪马赫。此时的马赫对这场战争的真实性开始了怀疑。鹰隼大队又接到新任务，对敌方一座巨大地下导弹储备库发起攻击。

马赫和伍唯涛在攻击开始后成了看客，只负责警戒，鹰隼大队利用出色的战术战法，克服了敌方电子干扰，导弹全部命中目标，但攻击依然失败，因为地下工事的钢筋水泥厚度达到十米以上，导弹无法击穿。陈宁只好下令全体返航研究对策。当飞行员们面对异常坚固的地下地事束手无策时，马赫提出用仅有的一枚大型实验弹，从20000米高空打加力大俯冲，接近地面时再发射的冒险方法。

马赫上飞机前，和江婧超打了一个赌，如果攻击得手，得到她的一个拥抱。陈宁被马赫的精神感动，决定亲自驾机陪马赫攻击。肖邦和毛小毅将前沿的导弹阵地摧毁，马赫冒着飞机解体的危险开始俯冲攻击，终于成功摧毁了地下工事，但自己的飞机尾翼和发动机受损，不得不在台山机场迫降。飞往台山机场的途中连续出现起火、停车等险情，马赫放弃跳伞，在中航服务队的远程技术扶摇下，驾驶着受伤的机场摇摇晃晃地成功迫降。

马赫在台山机场降落，认领了一只小流浪狗，他惊异地发现官兵们对他们对反恐战争根本不知道，这更加重了他认为假的怀疑。江婧超随抢修队来后，马赫质问她到底是真打假打，江婧超以爱的名义向他保证是真打。飞机抢修好了，两人的感情也迅速升温，但马赫也不知如何面对同样爱着江婧超的伍唯涛。马赫返回盘阳机场后，真诚地向伍唯涛坦白了一切，但伍唯涛却睡着了，没有听到。

马赫再说就战争地真实性向陈宁表示质疑，陈宁却坚决打消了他的怪念头。马赫又说问毛小毅，也没有结果。江婧超回到盘阳机场后，面对伍唯涛的追求，坦率地告诉他自己爱上了马赫。伍唯涛的情感受到重大打击，两人的情绪开始对立。恐怖组织的导弹开始袭击盘阳机场，马赫终于看出了漏洞，发现这是一场精心设计好的假打，于是他当众在飞行员会议上揭穿。

马赫因江婧超欺骗他而愤怒，两人的关系一下降到冰点。假战争进行不下去了，鹰隼大队进入修整。戴欣欣来部队看肖邦，黄嘉实忽然发现，一向抠门的肖邦原来是无私地资助一位女大学生。伍唯涛感情挫折后，飞行时出现幻觉，天地不分，在马赫的引导下盲视飞回了基地，随后被命令停飞，接受心理治疗。马赫因为伍唯涛的状态极度不安，他的态度也伤害了江婧超，友情和爱情之间给马赫一个月的时间选择。

马赫在进行试验飞行时，突然出现知情战报，一架不明国籍的风影－3000飞机侵入中国领空，鹰隼大队奉命升空拦截。战备值班飞机起飞也来不及，陈宁命令马赫立即对入侵飞机进行强行迫降。马赫在肖邦和毛小毅的协助下将飞机强行迫降在盘阳机场。这时又有战报传来，一伙装备精良的海盗分子驱赶中国渔船，侵占了我南海0号岛礁，鹰隼大队进入三级战斗准备。

马赫和周凯奉命执行对0号岛礁的侦察，为了不使敌方发现，周凯驾着飞机悄悄飞到客机肚子底下，拍下大量珍贵照片。此举令陈宁震怒，触犯了国际法，决定将周凯开除出鹰隼大队，强行送出基地。但在纪律检查听证会上，马赫再次声情并茂地说服了纪律检查小组，留下了周凯。但马赫对下属飞行员的指挥不利再也得不到陈宁的原谅，陈宁通知马赫休假，建议他退伍，离开空军。

鹰隼大队经过空中加油来到0号海域，中途一艘可疑的渔船没有引起陈宁的注意。马赫不甘在武器大队搬运弹药，跑到指挥所向政委黄嘉实强烈请求参战，在黄嘉实的支持下，陈宁终于同意他立即归队。马赫驾驶着飞机去追赶大队，临行前江婧超要他保证，一定不能干拼命的事，要好好活着回来。

马赫驾机来到0号海域归队，大队开始对岛礁上的海盗进行攻击，伍唯涛遭到导弹攻击，摆脱不掉，马赫利用高超的技术冒险引开了导弹，救下伍唯涛。尽管攻击得手，消失了盘踞在岛礁上的海盗，但不防一艘隐蔽的海盗船向空警机施放两枚导弹，发动了致命攻击。马赫用导弹成功拦截一枚，伍唯涛则奋不顾身以自己的战机挡下弹保护了空警机。并且成功跳伞落在海面上，被搜救直升机救回。

马赫和伍唯涛经过生死考验，建立起空前的信任。陈宁则为自己的失误深深自责，当众向全队官兵做检讨。江婧超的情感也陷入更大的困惑，马赫和伍唯涛的表现太优秀，让她无法取舍。而贺鸣东对J－10战机隐身改造获得空前成功，贺鸣东也和庄雨晨重归于好。就在这时肖邦却出了意外，在飞行降落中撞上鸟，为了保护百姓生命放弃跳伞，英勇牺牲。百姓们在村里为肖邦设灵堂，自发为他守灵。

黄嘉实找到江婧超，希望她在马赫和伍唯涛之间尽快确定一个人，这也促使江婧超要尽快决断。马赫经过和伍唯涛真诚交谈，决定为了事业放弃情感，他要找一个简单如水的女人，这样当向敌人开炮的时候就不会分心。鹰隼大队奉命参加和外军的空地联合大演习，承担空中打击任务，遇到空前强敌，地面布满导弹，目标在电子强干扰下无法识别，勉强攻击必败无疑。

“敌方”直升机利用热能效应搜索发现了伍唯涛和毛小毅，陈宁命令马赫支援。马赫利用新J－10的隐身功能，在伍唯涛和毛小毅走投无路时将直升机“击落”。伍唯涛和毛小毅在山坡上成功建立激光引导器，引导1000公里外的巡航导弹成功击中目标，然后在马赫的掩护下搭乘直升机全身而退，与外军的对抗演习大获成功。一连串的残酷演练将鹰隼大队的装备和飞行员提升到一个空前强大的水平。