故事梗概：年轻的哈萨克姑娘阿丽娅从军事学校毕业了，她和维特基娜、科瓦列娃、舒拉以及其他女同学一起，唱着歌列队行进在通往前线的道路上。途中经过一个小湖，姑娘们被清凉的湖水吸引，脱去军装在水中嬉戏。突然，敌机出现了，在炸弹的巨响和机枪子弹的尖啸声中，很多姑娘失去了生命……湖岸上立起了一排墓碑，女战士们毕业后开的第一枪竟然是为牺牲的战友志哀……

团部首长要求女战士们留在司令部工作，但阿丽娅和她的伙伴们坚决要求上前线。在前沿阵地，她们在老战士的帮助下渐渐学会了战斗。这时，德军狙击手用冷枪打死了不少红军战士，一个叫作克留格的德军狙击手最为狡猾残忍，为此，前线指挥员马特维也夫给女狙击手们下达了消灭德军狙击手的命令。老战士斯捷潘大叔想出了挖掘暗壕转移射击点的计策，但他还没来得及使用这个方法就牺牲在克留格的枪下。阿丽娅发誓要为斯捷潘报仇，她独自一人拼命挖掘暗壕，失败了又重头再来。暗壕终于挖好了，阿丽娅用纱布缠好鲜血淋漓的双手，端起了狙击步枪。暗壕帮助她掩藏了自己的方位，克留格无法捕捉目标，他恼羞成怒开枪射击阵地上的一只小猫（那是斯捷潘生前所收养的），——狡猾的敌人因此暴露了身形，阿丽娅在这一瞬间射出了复仇的子弹，打死了这个穷凶极恶的刽子手。

红军大反攻开始了，阿丽娅在指挥员的带领下和战士们一起冲锋；指挥员倒下了，阿丽娅担负起他的责任，高喊着口号继续向前冲；最后，阿丽娅自己也倒下了，然而，红军的队伍踏着烈士的鲜血继续前进……当初一起上战场的四个女狙击手只剩下了维特基娜一个人，她在给后方的人们写信，写下了这些牺牲在战场上的姑娘的故事。影片的结尾，银幕上出现了一幅幅黑白照片，观众在照片上看到的，是那些在战争年代亲身经历了本片故事的红军女狙击手们——这种“真实的还原”给人留下了深刻的印象。