该剧改编自“七一勋章”获得者张桂梅的真实故事。张桂梅（宋佳饰）是一位普通的中学女教师，在中国西部山区工作多年，她见证了许多女学生因家庭贫穷而辍学。为了改变这种状况，张桂梅下定决心要办一所全免费的女子高中，让大山里的女孩们有机会接受教育、考上大学，走出大山，改变自己的命运。2008年，中国唯一一所全免费的女子高中成立了。然而，在缺老师、缺学生、缺经费、缺经验的困境下，张桂梅带领女高师生们完成了不可能的任务：让所有学习基础极度落后的女高学生们全部考上了大学。这所女子高中让一批批女孩走出了大山，改变了自己的命运。然而，随着学校的发展，越来越多来自大山贫困家庭的女生前来报考，新的问题和挑战也随之而来。