Фильм начинается с воспоминаний, в которых легендарный Михаил Калашников, сын молодого фермера с Алтая, тайно работает над функциональной игрушечной винтовкой.
В 1941 году, в разгар Великой Отечественной войны, уже взрослый Калашников служит на фронте командиром танка. Во время сражения под Брянском Михаил получает ранение при уничтожении немецкой противотанковой пушки, его увозят с линии фронта. После ранения они с товарищем отправляются в тыл и сталкиваются с группой военных немцев. Он становится свидетелем заклинивания пистолета-пулемета своего сослуживца в критический момент из-за некоторых конструктивных недостатков оружия. Этот эпизод подсказывает Михаилу Тимофеевичу использовать свой талант для разработки нового автомата для Советской армии.
По пути домой Калашников посещает станцию Матай в Алма-Ате, где он раньше работал инженером, но был уволен за то, что использовал мастерскую депо для создания своих частных образцов оружия. Он обращается к своему бывшему начальнику Павлу Кротову с просьбой позволить ему собрать свое последнее изобретение, но тот отказывается. Когда Калашников предлагает свою конструкцию проходящему мимо высокопоставленному полковнику Басарову, то получает разрешение на продолжение и с помощью работников станции успешно собирает свой новый пистолет-пулемет. При попытке доставить его Басарову его по ошибке арестовывают, но полковник обращает внимание на новаторскую конструкцию пистолета и отправляет его на оценку. В результате Михаила освобождают, и ему предлагается передать свой пистолет генералу Павлу Курбаткину, командующему округом Средней Азии, который утверждает его для участия в национальном конкурсе образцов оружия.
Калашникова отправляют на Щуровский испытательный полигон, где ему противостоят известные конструкторы, мастера оружейных дел, Алексей Судаев и Сергей Коровин. Они работают вместе с Екатериной Моисеевой, помощницей дизайнера и будущей женой. Хотя его оружие проигрывает пистолету Судаева, ему разрешают работать над новыми конструкциями. К концу войны у Калашникова уже готов автомат, его отправляют на Ковровский оружейный завод для усовершенствования. Ему хочется увидеть, сработает ли это, но ему отказывают в испытании на полигоне.
Он проводит собственное испытание, после которого его арестовывают за пробы без разрешения и доставляют к генералу Василию Дегтяреву, известному конструктору оружия, которого Михаил считает своим самым яростным конкурентом. Однако Дегтярев, выразив уважение таланту Калашникова и превосходству его конструкции, снимается с конкурса, и новый автомат оказывается проходит государственную проверку по качеству. В 1949 году после первых крупных полигонных испытаний новый отечественный автомат с индексом АК-47, способный стрелять в любых обстоятельствах, был допущен к серийному производству. Калашникова награждают и дают длительный отпуск, который он использует, чтобы навестить мать на родной ферме.
