《烈火軍校》主要講述了白鹿飾演的謝襄替兄從軍，女扮男裝進入陸軍講武堂學習本領的故事。雖然是女兒身，但是她具有非常強的毅力和耐力，一直與男生一起進行著刻苦的訓練。同時她還要萬分小心地隱藏自己的真實身份，所以在這之中也鬧出了不少啼笑皆非的事情。
李程彬飾演的沈君山性格非常得沉穩，在長期的相處過程中慢慢地對謝襄產生了好感。而許凱飾演的顧燕幀是一名富家子弟。他一直屬于玩世不恭的類型，在進入陸軍講武堂后意外地與謝襄成為了室友。之后日軍開始在東北駐扎，愛慕沈君山的金顯蓉也從日本歸來，想實施一個陰謀。謝襄便與自己的同學一起開始反對日本人的陰謀。
貝勒是愛國人士，而妹妹織田顯榮一直在幫日本人做事，所以哥哥的內心是非常矛盾的。一方面他非常愛護自己的這個妹妹。盡管多年未與妹妹相見，但他還是密切關注著妹妹的動態，在聽到她要回來的消息時也是又驚又喜。但另一方面他又接受不了妹妹的所作所為。其實金顯蓉也不是一開始就幫日本人做事，她一直愛慕沈君山，但是沒能得到回應，所以才逐漸走上了歧途。