《集结号》讲述了1948年解放战争时期的故事。连长谷子地（张涵予 饰）奉命率领九连47名战士，在汶河一带阻击敌人，为大部队撤退争取时间。团长刘泽水（胡军 饰）下令以集结号为撤退信号，听到号声便立即撤离。
战斗在炮火中打响，九连很快伤亡惨重。排长焦大鹏（廖凡 饰）牺牲前声称听见了集结号，而谷子地始终没有听到。为了完成任务，他决定坚守阵地。九连先后击退敌人三次进攻，炸毁两辆坦克，消灭大量敌人，最终全连除谷子地外，47名战士全部阵亡。
这场战役彻底改变了谷子地的人生。由于部队后来更改了番号，他失去了组织联系，九连牺牲的战友也被认定为失踪。此后，谷子地踏上漫长而艰难的寻找之路，既要为九连兄弟讨回公道，也要查明当年集结号究竟是否真的吹响。
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