1953年，解放军营长肖剑飞（
奇道饰）、留洋回国的谢雨辰（
尹铸胜饰）和解放过来的国民党少将何文伯（
江涛饰），在慕生忠（
刘威饰）将军率领下修筑青藏公路的艰苦工作中相聚了，他立下了修通青藏铁路的宏愿。但他们经历了一系列天灾人祸，工程下马了。他们的儿子在1973年和铁道兵一起，经历了千辛万苦把青藏铁路修到了格尔木。但由于高原冻土、高原缺氧等世界性难题，六万筑路大军在昆仑山下又停止了前进。直到2001年，坚守在海拔4000多米的风火山冻土观测站二十多年的肖向前（
奇道饰）、谢山峰（
尹铸胜饰）用生命和鲜血换得了宝贵的科研成果。第三代工程指挥长肖万诚（
奇道饰）、谢昆仑（
尹铸胜饰）、何高原（
江涛饰）等前仆后继，终于实现了千年的梦想，筑成了世界一流的“雪域天路”。
《雪域天路》把镜头对准高原的建设者，为天路立碑，为奉献天路的英雄群体立传，为广大观众奉献了一曲荡气回肠的创业之歌、奉献之歌、奋斗之歌。该剧采用全景式、写实的方式，通过三户人家、三代人参与青藏铁路、青藏公路建设的故事，展现了50年间数万筑路人的悲壮经历和献身精神，表现了藏族人民对青藏公路及青藏铁路的殷切期盼，讴歌了民族团结的感人事迹（青海日报评）。
该剧宏大、辽阔的场面，真实感人的故事情节，充满激情的人物性格，打动了不少观众的心。剧中呈现出的西北风情也让观众记忆深刻，没有如画的风景，没有舒适的环境，只有黄土漫天，风沙不止，令人喘不上气的真实场景，也让《雪域天路》被称为“高原公路片”（网易娱乐评）。
该剧完整讲述了修建青藏线的全过程，用写实的拍摄法将修路念头的产生、修建过程所遭遇的重重困难、那些为修路奉献一生的主人公们一一展现。剧中冰天雪地的高原，艰苦的施工环境，满腔热血的筑路英雄，坚毅、执著、不怕牺牲的筑路精神，引起了观众共鸣（三秦都市报评）。