공군사관학교를 졸업하고 3천만의 불침번이 되기 위해, 박창수 중령의 파일럿 훈련부대에 배치받은 하소위와 그의 동기생들은 부대에 도착하자마자 그 앞에서 마주친 미모의 여성 강선영을 보고 모두 반한다. 세 사람 모두 강선영에게 접근을 해 보지만, 선영은 하소위에게 매력을 느끼고 이후 두 사람은 편지를 교환하며 사랑을 키워나간다. 파일럿 훈련이 끝나 부대에서 파티가 열리는 날, 하소위는 설레는 마음으로 선영에게 초대장을 보내지만, 어찌된 일인지 그녀는 나타나지 않고 실망한 하소위는 자신의 어머니와 파트너가 되어 춤을 춘다. 중위가 된 그는 전투비행 부대를 맡아 대령으로 진급한 박창수의 부대에 전투조종사로 발령이 난다. 그런데 하중위는 그곳 부대에 강선영이 와 있는 것을 보고는 강선영이 박대령과 연인 사이인 것으로 오해하고 상처를 받은 나머지 그녀에게 냉랭하게 대한다. 이 사실을 알게 된 박대령은 하중위에게 사실은 선영이는 자신의 여동생이라고 말해준다. 그러던 사이 하중위의 절친한 동기였던 안중위가 비행훈련 중 사망하고, 하중위는 강선영에게 "가장 기쁜 것과 슬픈 게 동시에 왔다"고 하면서, "죽도록 사랑한다"고 고백한다. 수상한 간첩선의 출현에 하중위는 무장한 간첩선과 교전을 벌이다 피신중 정신을 잃고, 박대령은 그를 활주로로 인도하려고 안간힘을 쓴다. 결국 박대령과의 교신이 끊긴 하중위는 무의식 속을 헤매는 것처럼 정신이 희미해진 채 활주로로 귀환하는데, 비행장의 활주로가 하중위와 강선영의 결혼식장의 주단이 깔린 행진로로 변한다.