上世纪九十年代，青海高原的玛治县长期依赖传统农牧业发展，经济基础薄弱，一度陷入贫困困境。县域周边的无人区博拉木拉蕴藏着丰富矿产与珍稀野生动物资源，却也因此成为盗猎盗采猖獗之地。为寻找脱贫出路，玛治县副县长多杰（胡歌 饰）在县长林培生（李光洁 饰）的支持下组建巡山队，最初计划进入无人区探矿寻路。然而在亲眼目睹藏羚羊被滥捕滥杀的惨状后，多杰毅然将重心转向生态保护，决心守护青藏高原的自然环境。

巡山队中，青年女警白菊（杨紫 饰）成为改变局势的重要力量。她是援藏医生张勤勤（梅婷 饰）收养的孤女，自幼性格坚韧、敢闯敢拼。深入无人区后，白菊迅速成长，与巡山队队员结下深厚情谊，也与报社记者邵云飞（张哲华 饰）产生真挚感情。众人齐心协力推动建立自然保护区，却在成功前夕遭遇多杰神秘失踪、巡山队被迫解散的打击。

十多年后，博拉木拉重归宁静，但煤矿盗采问题再度引发开发与环保的冲突。白菊与昔日恋人、旧友重逢，在新时代背景下继续守护生态红线，同时追寻多杰失踪背后的真相。最终真相大白，英雄得以正名，他们也继续守护青藏高原的绿水青山。