《红墙外》讲述了老军人钟大可结束几十年的军旅生涯，离休回到家乡后的故事。女儿阳阳和男友担心父亲退休后感到寂寞，特意为他买来钓鱼竿和八音盒，但钟大可始终难以摆脱内心的失落。
阳阳的好友文华在房管所工作。为了实现自己的事业目标，她一边工作一边刻苦学习，准备报考研究生。一次偶然的机会，文华遇到了孤儿多多。多多的外貌酷似她已经去世的弟弟唐山，这让文华对他产生了强烈的怜爱之情。从那以后，她像母亲一样关心、照顾多多，使多多感受到了久违的母爱。
钟大可在河边结识了聪明伶俐的多多，并邀请他到家里玩。多多和小伙伴丁小亮、兰兰一同来到钟大可家，围着房间里那些记录战争年代的照片，好奇地提出一个又一个问题。孩子们纯真可爱的模样，让钟大可意识到，孩子是国家的未来，应当接受革命传统教育。于是，他决定从自己做起，亲自向孩子们讲述过去的经历。
多多越来越喜欢文华姑姑，仿佛重新回到了母亲的怀抱。在文华的关心和鼓励下，他努力学习，最终以优异成绩考上了中学。
一天，钟大可、多多、文华和阳阳一起前往驻马坡看望兰兰。山区的孩子们误以为他们是新来的老师，兴奋地跑来迎接。看到许多孩子因为缺少教师而辍学经商，钟大可深受震动。在向乡长了解山区办学的困难后，他萌生了到山区办学的想法。这一决定得到了老教师严德根的支持，也获得了阳阳、文华等年轻人的理解。终于，孩子们绽放出欣喜的笑容，迎来了属于自己的老师。
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