1950年，为了繁荣发展西藏的经济，把北京和拉萨连接起来，中国人民解放军空军年轻的飞行员奉命开辟这个神秘的“空中禁区”。气象队的同志们首先出发了，他们去建立气象站，测量气象，准备迎接飞机的飞行。气象三组的姑娘许瑞告别了自己的丈夫——飞行员赵忠凯，随队伍来到了康藏高原。他们在藏族同胞的协助下，向大雪山进发。突然，山上爆发了雪崩，大风雪铺天盖地而来，席卷了一切，将气象三组的同志们困在山中，无线电台被摔坏了，与基地的联系被切断。疾病、寒冷、饥饿和死亡在威胁着他们。空军的领导决定派出飞机，把营救被困在山里的同志和开辟空中航线结合起来，这个艰巨的任务交给了赵忠凯和张启良机组的七名同志。赵忠凯驾驶飞机飞临天险，正在准备飞越高峰的时候，飞机的左翼发动机出现故障，不能再继续飞行。他们侦察到山腰上有一个洞口，就计划在下一次飞行时钻过山洞，飞越天险。返航后，上级领导经过再三研究，批准了他们的方案。但是，第二次的飞行又因为气象的变化，云雾遮住了山洞，他们只好返航。时间不能再继续拖延了，气象三组的同志们的生命危在旦夕。张启良对赵忠凯命令第二次返航的决定有意见，与赵忠凯发生了争执。上级领导批评了张启良的鲁莽，下达了第三次飞行的命令。他们终于钻过了险峻的山洞，绘制出航线图，把物资空投给了气象三组的同志。在执行任务的过程中，飞机在云层里盘旋时间过长，归来时氧气不够用了。在面临生死的紧要关头，飞行员们表现了对祖国的无限忠诚和高度的阶级友爱精神，他们战胜了死亡，胜利归来。气象三组在康藏高原上建立了气象站，英勇的飞行员在“空中禁区”开辟了这条新的航线。赵忠凯和许瑞这对年轻的夫妇在拉萨布达拉宫前的广场相会了，他们和藏族同胞们一起欢乐地歌唱。