中國北方某空軍基地，晴空萬里。飛行員凌志遠(yuǎn)和飛行大隊(duì)長孔凡各駕一架戰(zhàn)機(jī)正在巡航。雷達(dá)發(fā)現(xiàn)前方有一架神秘的境外飛機(jī)，兩人立即協(xié)同追擊，凌志遠(yuǎn)加大油門，幾次咬住它都被甩掉，看得出對方飛機(jī)的性能要優(yōu)越得多。凌志遠(yuǎn)少年氣盛，不顧地面塔臺指揮的勸阻，動用最高時速狂追不舍，不料飛機(jī)顫震解體，凌志遠(yuǎn)及時跳傘，飛機(jī)的碎片擊傷了后面的大隊(duì)長，兩架飛機(jī)報(bào)廢，凌志遠(yuǎn)被停飛。

　　八年后，已獲國際試飛證書的凌志遠(yuǎn)接到上級命令，去西北軍事基地試飛最新研制的國產(chǎn)殲擊機(jī)“飛豹”。該團(tuán)團(tuán)長是他的老同學(xué)杜皓。飛機(jī)上，他又巧遇去基地尋找親生父親的大學(xué)生小喬，兩人互生好感，結(jié)伴來到基地。

　　凌志遠(yuǎn)拜訪杜皓，得知大隊(duì)長孔凡現(xiàn)也在基地，并參與試飛。兩人見面，不由會意地笑了，八年前的友誼歷歷在目。在招待所，凌志遠(yuǎn)遇到猶豫不決的小喬，原來她父親就是“飛豹”的總設(shè)計(jì)師老喬。父女從未見面，母親臨終才告訴她親生父親還活著，凌志遠(yuǎn)鼓勵她去見父親。

　　團(tuán)長委婉地告訴孔凡，要把一些重要的科目讓凌志遠(yuǎn)飛。孔凡十分惱怒。他作為首席試飛員準(zhǔn)備了六年，等的就是這一天，但是做橫滾飛行動作時，雖然仍由孔凡試飛，他卻沒能飛出來。凌志遠(yuǎn)去飛，終于飛出來了。老喬意味深長地看著孔凡，希望他能服氣。試飛結(jié)束后，老喬感謝凌志遠(yuǎn)給小喬勇氣，并說當(dāng)初為了研制“飛豹”不得不與妻子分手，“飛豹”是他生命。

　　團(tuán)長宣布由凌志遠(yuǎn)試飛尾旋，孔凡難以接受，最后他要求在飛機(jī)上給凌做領(lǐng)航員。孔凡將自己多年搜集的資料給凌志遠(yuǎn)送去，卻無意中發(fā)現(xiàn)凌志遠(yuǎn)電腦中的資料遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過自己，他感慨萬分。

　　試了三種方案，兩人第一次飛尾旋卻以跳傘摔機(jī)結(jié)束。一架飛機(jī)價值億元，老喬當(dāng)場心疼暈倒。小喬來醫(yī)院看望父親，想把他接走，老喬不愿離開基地。小喬認(rèn)為父親太絕情，欲獨(dú)自離開基地。凌志遠(yuǎn)勸阻小喬，并將她帶到老喬的房間，只見一面墻上貼滿了她不同年齡的照片，小喬終于明白父親是愛她的。凌向小喬表明了愛意，小喬很感動，但還是暫時離開了基地。

　　飛行會議上，大家對凌志遠(yuǎn)的失敗發(fā)出詰難，凌志遠(yuǎn)有理有據(jù)的發(fā)言使眾人沉默下來。凌反問，如再飛尾旋，誰比他更有把握?一直沉默不言的孔凡堅(jiān)定地說他有！臨上飛機(jī)的那天早上，孔凡向妻子、女兒告別，說他要飛尾旋，她們還像平常一樣的表情。孔凡失望地出門。試飛之前，孔凡突然要求用趙小純替換凌志遠(yuǎn)做自己的助手，試飛成功了。孔凡告訴上級，他是按照上次第三種方案飛成功的，他之所以換下凌志遠(yuǎn)，是怕兩人都出現(xiàn)意外，并決定將首席試飛員的位置讓給凌志遠(yuǎn)。回到家中，等待他的是一頓豐盛的晚餐，女兒哭著告訴他，每次他試飛，母親和她只敢相約一起回家。

　　最危險的顫震試飛開始了，凌志遠(yuǎn)因八年前的經(jīng)歷心有余悸，孔凡遂帶他一起試飛。試飛成功了!然而起落架發(fā)生故障，孔凡果斷地讓凌跳傘。孔凡帶著飛行數(shù)據(jù)成功迫降，自己卻不幸遇難。

　　“飛豹”試飛成功結(jié)束，很快裝備到中國空軍中。
 

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