Людмила Павличенко поступает на исторический факультет Киевского университета в 1937 году. С друзьями в выходные она идет в стрелковый клуб и, впервые взяв в руки винтовку, выбивает 47 из 50.
Ее вызывают к ректору и объявляют об обязательном направлении на 6-месячные курсы мастеров точного выстрела.
В июне 1941 Люда едет на практику в архив исторического музея в Одессу. Там она знакомится с молодым доктором Борисом, который в нее влюбляется. С началом мобилизации Людмила попадает в стрелковый отряд. Командир Вадим Жук учит своих стрелков подбивать танки бронебойными патронами. Отряд бросают на оборону Севастополя.
После ранения Людмилу хотят комиссовать, но она требует у влюбленного в нее Бориса подписать рапорт о полном выздоровлении, чтобы вернуться на передовую.
После гибели Жука командовать отрядом назначен Леонид Киценко, с которым у Людмилы случается роман. Возвращаясь с операции, Леонид и Людмила попадают в ловушку на минном поле, и он погибает, закрыв девушку своим телом.
Немцы выпускают листовку о гибели советского стрелка Павличенко, чтобы подбодрить своих солдат, которые леденеют от ужаса при упоминании ее имени. Советское командование делает ответный ход: Людмилу фотографируют в госпитале, выпускают свою листовку, чтобы все знали, что она жива. Среди своих она легенда, вдохновляющая бойцов идти в атаку. Ослабленная ранением, Людмила выполняет еще одно задание: убивает одного из лучших немецких снайперов.
После длительной обороны Севастополь решено сдать. Начинается эвакуация. Чтобы спасти Людмилу, Борис отдает ей свой именной пропуск.
1942 год, в составе студенческой делегации Людмила летит в США выступать перед общественностью за открытие второго фронта и заводит дружбу с Элеонорой Рузвельт.
До конца войны Людмила работает инструктором в стрелковой школе, ей присваивают звание Героя СССР.
В 1957 в Москву с визитом прилетает Элеонора Рузвельт и сначала едет встречаться не с Хрущевым, а с Павличенко и ее сыном.
