北朝时，番邦犯境，朝廷争召退伍兵将入伍御敌。老军人花世荣膝下无长男，为十二道征召兵书所催，无奈应召欲往。其女木兰自幼随父习武，见老父体弱多病，毅然易男装代父从军。木兰从军三年，与同伍肩作战，屡建战功，被擢升校尉，深得元帅赏识。战友刘元度与木兰志趣相投，共尝军旅甘苦，结成莫逆之交。木兰艺高胆大，智谋出众，审察边关情势，以屯田养兵、防边退番之策进献元帅。其时，番主又暗集重兵准备突袭，同时密遣两番将前往元帅府诈降，两番将以重金买通元帅府军师，诡称番兵无力进攻，使骄胜轻敌的元帅中计，接受诈降。一天，木兰巡视防地，发现陈前远处群鸟惊飞，料知番邦将有重大军事行动，急与元度进见元帅，获准扮成番邦兄妹，深入敌阵侦察。旋从传令番兵身上截获进攻文书，急驰回报元帅。是夜，番兵大举攻城，一诈降番将在城内放火策应，被士兵抓获，供出军师通敌实情。元帅醒悟，下令诛杀军师和番将。番兵攻入城内，木兰一面指挥作战，一面保护元帅转移。不料元帅为另一诈降番将暗箭射中，临终自责其过，保举木兰接替元帅之职。木兰受命，率众奋战，大败番兵，杜绝边患。其时，元度也已察觉木兰乔装真相，不敢道破。班师之日，皇帝论功行赏，封木兰为尚书郎，刘元度为折冲都尉。木兰辞官不就，只求赐明驼一匹，回家侍奉父母。刘元度亦愿回乡终身侍候元帅。皇帝准予所请，赐假六月回乡省亲。木兰回家后恢复女装，与元度结成夫妇。