Описываемые в фильме события охватывают период жизни Людмилы Павличенко с 1937 по 1957 год. На момент начала войны девушка была аспиранткой в Киевском государственном университете и находилась на практике в городе Одессе. Людмила вступает в ряды Чапаевской стрелковой дивизии и начинает свой непростой воинский путь от Молдавии к обороне Одессы, а затем и к обороне города Севастополя. За время своего участия в активных боевых действиях девушке довелось одержать огромное количество персональных побед в снайперских противостояниях с нацистскими стрелками. Она стала живущей легендой и внушительным примером для подражания для любого из воинов, независимо от пола, возраста и принадлежности к стороне конфликта. Получив ранение, Людмила Павличенко покинула город-герой Севастополь за несколько жней до его сдачи.
В фильме под названием «Битва за Севастополь» показано множество ярких и масштабных батальных кадров, но при этом много внимания было уделено глубоким душевным терзаниям героев, их мыслям и тому, как они справляются с такой психологически напряженной обстановкой, конца и края которой не видно. Под огнем противника развивается и романтическая линия повествования. Этой легендарной женщине довелось вдоволь насмотреться на ужасы войны, на те невыносимые страдания, которые выпадали на долю встреченных ею людей. Ей пришлось столкнуться со страхом потерять свою любовь в жерновах войны и лишиться там же собственной жизни.
После всех пройденных испытаний, которые были уготованы Людмиле Второй мировой войной, героиня попала в состав почетной делегации СССР в Соединенных Штатах. Там девушка познакомилась и подружилась с Элеанор Рузвельт, и внесла свой весомый вклад в историю.
