在二十世紀七十年代中期的中國西北某地，那是一個物質匮乏、精神生活單調的年代。看電影成爲了人們生活中難得的娛樂方式，也是他們追求精神慰藉的重要途徑。在這個背景下，影片的主人公張九聲（張譯飾）因爲一場電影，展開了一段跨越千裏黃沙的冒險之旅。

張九聲是一個從農場悄悄溜出來的逃犯，他之所以冒著被追捕的風險，是爲了看一場電影。這場電影對于他來說意義非凡，因爲他相信在那盤宣傳性質的新聞膠卷帶中，有他已經去世的女兒的“一秒鍾”影像。這個短暫而珍貴的影像，是他對女兒的唯一回憶，也是他內心深處最強烈的渴望。爲了找到這盤膠片，張九聲不惜一切代價，踏上了漫長而艱辛的旅途。

在追尋電影的過程中，張九聲偶遇了流浪兒劉閨女（劉浩存飾）。劉閨女是一個身世可憐的女孩，她失去了父愛，只能依靠自己艱難生活。她的目標是尋找12.5米的廢膠片，用以制作燈罩。雖然兩人最初的相遇充滿了誤會和沖突，但隨著時間的推移，他們逐漸發現了彼此內心的孤獨和渴望。兩個原本生活在不同世界的人，因爲一場電影而結下了不解之緣。

旅途中，張九聲還遇到了電影放映員範電影（範偉飾）。範電影是一個技術精湛、認真負責的電影放映員，他對于電影的熱愛和執著感染了張九聲和劉閨女。在範電影的幫助下，張九聲得以更深入地了解電影的制作和放映過程，也讓他更加堅定了尋找女兒影像的決心。同時，範電影也通過張九聲和劉閨女的故事，反思了自己的人生和價值觀。

在一場沙塵暴中。張九聲在沙漠中疾走，尋找著那盤珍貴的膠片。然而，一場突如其來的沙塵暴打亂了他的計劃。沙塵暴席卷而來，天地間一片混沌。面對這樣的困境，張九聲並沒有放棄，他緊緊抱著那盤膠片，用自己的身體保護著它。此時，範電影和劉閨女也趕到了現場，他們一起幫助張九聲抵擋沙塵暴的侵襲。

經過艱苦的努力，他們終于戰勝了沙塵暴，找到了那盤珍貴的膠片。在範電影的幫助下，張九聲得以在電影院中看到了女兒的影像。那一秒鍾的影像雖然短暫，但卻給張九聲帶來了無盡的慰藉和力量。他感受到了女兒的存在和溫暖，也重新找回了生活的信心和勇氣。

影片的結尾。張九聲、劉閨女和範電影在電影院中相互道別，各自走向了自己的未來。雖然他們的命運各不相同，但他們都因爲一場電影而找到了彼此生命中的那份溫暖和感動。