《一飞冲天》是一部首次大胆设想和纳入“机器人”概念的电视剧，虽然涉及机器人，剧情却并没有机械战警、时空穿越，而是一部踏踏实实的、温暖喜感的现实题材电视剧，搞笑不断，情感动人。 刘晓洁在剧中一人分饰两个角色，一个是正常的人类而另一个这是机器人。

在20世纪90年代中期我国陆军狼牙特战基地。大队长（侯勇 饰）向孤狼特别突击队员交代一项任务，是收回坠落在我国边境上的一枚卫星残骸。在我边境内孤狼队员们和寻找我国卫星的境外敌人交上了火，无奈境外敌军退出我国境内。孤狼们很快找到了卫星残骸，不料境外敌军也随后跟来，这时还是联络不上狼穴，猎鹰(吴京 饰）)击中一名敌军阻击手，天雷（周慧林 饰）跑去查看，假死的敌人炸伤了天雷的腿，猎鹰为了掩护天雷被敌军射中应声倒下。十几年后，猎鹰何卫东的儿子何晨光(吴京 饰）作为一名全国青少年武术冠军继承父业参军入伍。和他一起入伍的还有跟自己不打不相识的街头混混王艳兵（徐佳 饰），朴实的农村小伙李二牛（赵荀 饰）。3

一具女尸牵出“8•17”悬案的全新线索，旧案重启。犯罪心理学教授江寒声（井柏然 饰）空降专案组令刑侦女警周瑾（蔡文静 饰）震惊，闪婚丈夫竟曾是省厅干警，调查矛头直指她青梅竹马的初恋蒋诚（秦俊杰 饰）。因尘封旧案被困人生低谷的三人再次纠葛，能否突破重重隐秘与陷阱查清真相，治愈所爱，是命运最难解的谜题。

　　剧集通过四十年的时代跨度，描述了一支王牌军队的成长历程，通过对个体的刻画，塑造了一群有灵魂、有本事、有血性、有品德的新一代军人，以小见大见证国之重器的蜕变之路，浓墨重彩描绘军事国防的希望与未来，为强军变革的大背景下，一曲我军新时期军魂的激情赞歌。