魏与南方的蛮族征战多年,但他的儿子毛杰(胡军饰)性情暴烈,意图吞并中国。为了抵御外敌,魏招募壮丁入伍,竭尽全力为国效力。考虑到父亲华妃年老多病,女花木兰(赵薇饰)决定男扮女装,代替父亲参军。在部队里,木兰受到她以前的玩伴小虎(房祖名饰)的庇护,她的脆弱尚未显露出来。一次,副营长文泰(陈坤饰)发现了木兰的秘密,但看她是个正派人,就试图隐瞒她的身份。之后,文泰与木兰并肩作战,屡破柔然军,屡破战功,都被封为将军。然而,文泰的木兰现在在战场上的激情非常冲动,所以她以去世为借口,迫使她独立。至此,战无不胜的柔然部落已萌生退意,却一意孤行,不仅剿除异己,还斩断其父之手,并自破为可汗,誓要剿灭中国。门杜面对的最大敌人是木兰率领的魏守军,一场惊心动魄的求生之战开始了...俄罗斯歌手维塔斯和韩国歌手李玖哲加入了这部电影,片尾曲由斯蒂芬妮和张靓颖演唱。