在病床上，84岁的退休老干部林玉红临终之际，仍心系她情牵梦绕的大漠古城。　　为了实现林妈妈的遗愿，养女林水莲通过网络召集了四名具备考古、医疗救助、野外生存等技能的都市志愿者，一同前往西北的无垠大漠。　　旅途中，队员们经历了种种艰难，挑战了生命极限，克服了迷路、缺水、流沙等各种障碍，终于找到了古城，并意外遇到了守墓人马老汉。　　依据林妈妈日记的线索和老村长的讲述，他们了解到，在战争时期，我军后勤部队遭遇敌人偷袭。一支由机要员、文工团员、记者等女战士组成的小分队，携带密码和文件，从敌人包围薄弱的戈壁沙漠绕道突围。在古城中，意外与敌人相遇。为了保卫密码和文件，她们与敌人展开了殊死搏斗，最终只剩下受伤的机要员林玉红和一个被她从敌军官枪口下救出的哑巴小马倌。　　小马倌为了报答救命之恩，帮助林玉红走出沙漠。在分别时，他们按照当地习俗立下誓言，小马倌将留在古城守护战士的英灵，等待林玉红的归来。　　在古城深处，队员们全面展开了寻找烈士遗迹的工作。面对一具具遗骨、一件件遗物，队员们仿佛看到了那些为中华民族解放事业而英勇献身的年轻女战士的鲜活生命，他们的心灵被深深地震撼着。　　此时，水和汽油即将耗尽，沙暴来袭。在马老汉的引导下，队员们不畏艰难，在沙漠中继续前行。风沙弥漫的路上，马老汉毅然下车，手举信号灯为队员们指引方向，就在即将冲过风口之际，马老汉不幸被流沙吞没。　　数月后，由队员们捐助的希望小学在柳泉堡建成。操场上，学生们举行升旗仪式。纪念碑前，摆放着队员们敬献的花圈，雄壮的国歌在柳泉堡上空回荡。　　这些来自现代都市的白领在冲出沙漠的同时，也跨越了心灵的荒漠……