《兵团岁月》共38集，讲述了知识青年在边疆屯垦戍边过程中历经磨难、顽强抗争的年代故事。
1970年，知青下乡与情感纠葛
高中生乔海洋与叶晓帆因拉琴比赛结识并相恋，乔海洋被称为“小提琴王子”，叶晓帆则气质出众。郑红梅因行事果断与乔海洋等人产生冲突。上山下乡运动中，众人被分配至东北建设兵团。段军因追求叶晓帆不成而迁怒乔海洋，结下仇怨。乔海洋因成分问题被分至马号，范学东暗中使坏，大嘴连长多次为其化解危机。郑红梅作为排长，原则性强，与乔海洋矛盾不断。刘北上暗恋郑红梅，表白被拒后仍坚持追求，而郑红梅实则对乔海洋暗生情愫，默默助其脱困。
兵团生活的磨难与抗争
叶晓帆因出身问题被分至猪圈，与乔海洋苦恋。范学东调戏未遂反咬一口，段军持续骚扰，乔海洋为保护叶晓帆与其冲突。叶晓帆被文工团录取，实为段军设下的陷阱，遭强奸怀孕后回到北京自杀未遂，被庄会生救下。乔海洋苦等无果，得知叶晓帆下嫁庄会生后消沉，转而苦练小提琴并考入部队文工团，却因救火双手烧毁，再也无法拉琴。老车为兵团战士牺牲，乔海洋立誓照顾其遗孀赛牡丹和女儿樱桃。樱桃爱上乔海洋，却因心脏病无法生育而疏远他。
命运转折与情感抉择
范学东剽窃乔海洋的《红色边疆组歌》，致其失去升学机会。刘北上在对敌枪战中牺牲，郑红梅悲痛不已。四人帮倒台后，兵团知青返城潮起，乔海洋与郑红梅坚守。樱桃因车祸去世，乔海洋痛心娶其牌位。赛牡丹病重，乔海洋放弃高考留下照顾，文工团陷入危机。郑红梅始终扶持乔海洋，两人在卖血事件后互表心意，感情升温。此时，庄会生入狱、叶晓帆病危，乔海洋赶回北京，带叶晓帆的孩子返回北大荒。郑红梅以真诚照顾孩子，但两人感情出现隔阂。
终章：希望与重逢
叶晓帆病愈后重返兵团，郑红梅决定与乔海洋分开。乔海洋创作大型歌剧《北大荒之歌》，凝聚对土地、挚友与未来的情感。当郑红梅即将调离时，乔海洋追至车站，两人终抛开遗憾，携手面对未来。
