《铁人》将故事置于热火朝天的大庆油田。新一代石油工人怀抱热情，朝着建设新中国、实现四个现代化的目标奋勇前进。业务标兵刘思成（刘烨 饰）一直崇拜铁人王进喜，也为自己的父亲刘文瑞（张铎 饰）曾与铁人并肩作战而感到自豪；而不思进取的青年赵一林（黄渤 饰），却对父亲的为人始终心存质疑。
时光回到当年，王进喜（吴刚 饰）和一批石油工人乘着破旧火车来到一穷二白的大庆。为了帮助祖国摆脱贫油国的帽子，他们连续奋战五天五夜，期间屡次面临险境。铁人甩掉拐杖、跳进水泥浆中徒手搅拌的场景，也因此成为几代人难以忘怀的经典。正是在那段艰苦岁月里，知识分子刘文瑞与王进喜相识相知，而他究竟在这场石油会战中扮演了怎样的角色，也成为影片关注的重点。
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