中国海军航空兵永旺岛机场胜利竣工，海军首长乘专机参加新机场的竣工典礼，A国两架“神风-16”战斗机前来挑衅骚扰，我海航飞行员吴超和向大洋奉命战斗起飞，我首长专机护航。在与“神风-16”的空中较量中，由于对方飞机性能强于我机，吴超被对方反制。吴超被迫降落新机场，对方则耀武扬威地追随吴超“通场”。A国飞机的挑衅和侵略行为，激起了吴超所在的101团指战员的强烈愤慨。A国飞行员却说这是检验一下中国飞行员的反应能力，实际情况比他们想象的要好。而吴超则认为这是一种耻辱，他发誓要雪耻。从此，他刻苦钻研军事技术，变成了“一根筋”的性格。
刚刚从军医大学毕业的年轻漂亮的实习航医谢冰冰来到101团，引起年轻飞行员的无限遐想。怀有“女兵情结”的飞行员朱百桐和向大洋打赌要追求谢冰冰。而谢冰冰却心仪吴超。女领航参谋凌梅的男朋友是潜艇副长，因为他迷恋潜艇和大海，不能与凌梅长相厮守，凌梅毅然与他断绝来往。A国“猫眼儿”电子侦察机来我国沿海侦察，吴超在向大洋的密切配合下，拍下了很好的录像资料，受到上级的表扬。报社记者来采访他们的事迹，向大洋不配合采访，记者在文章中只写了吴超，朱百桐为向大洋打抱不平。
师长何仪年向101团透露，上级准备实施以外国大型舰艇编队为主要较量对象的“天剑计划”，决定加强101团的现代化建设，锻造一把悬在祖国海疆上空的天剑，随时准备斩杀入侵之敌。
气象台新进一批气象设备，从地方大学毕业的女工程师白云来到101团。于是，三名飞行员与三名女军官之间发生了很多曲曲折折的浪漫故事。
何仪年宣布改装新飞机“霹雳-1”。吴超和向大洋在体检时发现心电图有问题，不能参加改装，吴超非常心急。后来，他和向大洋到北京复查身体，同时过关。这时，上级通知，海军水面舰艇学院要在优秀飞行员中间招收舰长班学员。吴超和向大洋都报了名。接着吴超又自动退出，他想继续留在飞行部队，改装新机种，在海空雪耻。向大洋以优异的成绩考上水面舰艇学院。
A国海军舰艇编队到我国新潜艇训练海域侦察。吴超发现了外国飞机投放声纳浮标。这一次，我方飞机和A国飞机的海上交锋打了个平手。吴超被提升为飞行大队长，朱百桐是副大队长，朱百桐有些不服气。向大洋从舰艇学习归来，分配到护卫舰上当实习舰长，后成长为舰长。因为码头和机场很近，他经常到机场与老战友聚会，并和吴超一起，在军舰与飞机的攻防问题上，摸索出了一套有用的办法。
一年后，飞行团到永旺岛战斗值班，由于吴超表现出色，被提升为飞行团长，朱百桐心理不平衡，感到前途渺茫，装病停飞，转业后到民航工作，他和凌梅的恋爱关系出现危机。
由于天气原因，部队无法正常训练，吴超急于提高部队战斗力，主张利用短暂的好天气，“见缝插针”进行训练。结果他驾驶的飞机出现事故，无法降落，跳伞成功，飞机损坏。已经成为舰队航空兵副司令的何仪年来到101团处理飞行事故，鼓励吴超振作起来。
上级组织导弹实射，吴超等人没有命中目标。上级派来工作组帮助总结导弹实射的经验教训。吴超顶撞了上级机关的一个处长，机关人员认为吴超骄傲自满，何仪年为了让吴超“冷静冷静”，建议将其停职反省。停职期间，吴超仍然醉心于军事技术的研究，提出了很多好的训练方法。何仪年安排了一次卫星条件下的模拟演习，代理团长娄西北没有考好，吴超得了第一。吴超恢复职务，带领部队参加海空大演习。
A国舰艇编队前来侦察大演习。吴超向上级建议在演习期间对A国编队进行驱赶，上级同意了他的方案。在吴超的指挥下，我飞行员在与A国飞行员的空中较量中占了上风，吴超终于实现了他战胜对手的夙愿。A国编队知趣地远离我演习海域，驶向外海。演习结束后，身患癌症的老师长罗先锋要求乘坐霹雳飞机上一次天，上级批准了他的要求。吴超驾机起飞，罗先锋在天上向机场和战友们敬礼。吴超与谢冰冰经过曲曲折折的分分合合，最后终于走到了一起。不久，谢冰冰接到上级命令，又去执行任务了……
