蘇聯女學生柳德米拉·帕夫利琴科在射擊游戲中發現自己天賦后，于1941年違背家人意愿參軍奔赴前線。經過實戰淬煉，她以精準的射擊技術成為全蘇最頂尖的狙擊手，累計擊斃309名敵軍并創造戰場記錄。德軍將其視為重大威脅，專門組建反狙擊小組企圖消滅她。在戰火中，柳德米拉與戰友謝爾蓋·莫斯科文相戀，兩人共同經歷生死考驗。然而在戰爭勝利前夕的敖德薩保衛戰中，謝爾蓋遭敵軍炮擊身亡。柳德米拉雖幸存卻承受巨大悲痛，戰后她作為蘇聯英雄代表赴美宣傳，并在聯合國成立儀式上控訴法西斯暴行，最終以海軍少將軍銜退役。