《沖天飛豹》以中國自主研發的"飛豹"戰斗機試飛任務為背景，聚焦兩代空軍試飛員孔凡與凌知遠的協作歷程。年長沉穩的首席試飛員孔凡與血氣方剛的凌知遠雖情同師徒卻理念迥異，在首架國產戰機試飛過程中，二人既要直面技術突破帶來的生死考驗，又需平衡對家庭親人的牽掛與職責使命的沖突。影片通過高風險試飛中接連出現的技術故障和數據偏差，展現試飛團隊在極限條件下反復驗證的科研精神。隨著"飛豹"完成超低空突防、武器實彈射擊等關鍵科目，兩代試飛員在生死考驗中達成技術傳承與人格成長的雙重突破。最終，"飛豹"戰機成功定型并列裝部隊，標志著中國航空工業實現從仿制到自主研制的重大跨越。