解放战争时期，连长谷子地接到团长命令，要打阻击战帮助大部队撤离，以集结号为撤退信号。整个连队打光了，也没听到集结号响，谷子地被炮火轰晕在死人堆里得以生还。之后漫长岁月里，他寻找原来的队伍，一是想找到团长说完成任务了，但全连阵亡；二想知道团长到底有没有吹响集结号。谷子地最后找到的是团长的坟头。一个司号员告诉谷子地，其实团长从来就没有打算吹响集结号，原来为了大部队的转移，团长和谷子地的连队一样，也是战争的牺牲品。谷子地醒悟后，决心挖出全连49个弟兄的遗骸，为当年阵亡的弟兄们找回“烈士”称号……

《集结号》改编自小说《官司》，作者杨金远根据一个真实故事创作的，一个老头特别爱听军队的集结号，战士就问他为什么，老人就讲了自己的一个亲身经历。在一次战役中，上面的命令是一个连队的战士坚守4小时以集结号为令撤退，结果等了12个小时集结号也没有吹响过。而这就是影片《集结号》的核心故事：当张涵予饰演的连长谷子地所带领的47个战士伤亡惨重时，由廖凡饰演的排长焦大鹏在牺牲前告诉谷子地：我听到集结号了。焦大鹏是全连最勇敢的战士，由他说出的这句话让谷子地震惊。但是谷子地本人却没有听到号声，于是他决定继续坚守下去，结果47个战士最终全部阵亡。从此谷子地开始了寻找真相的过程，当他找到吹集结号的号手时终于得知：集结号的确没有吹响，由胡军饰演的团长明知是要让这一个连的战士去送死，最终他选择了与自己交情最好的谷子地。谷子地这才明白，焦大鹏临死前的这句话其实是存有私心，想给整个连队留下几个“活种”。进入和平年代后，这47名战士被定为“失踪”，谷子地的后半生就在寻找47具遗骸、为追溯他们“烈士”的称号而存活着……