《最后的子弹》是一部由毛卫宁导演，王洛勇、何政军和王雅捷主演的国产剧。故事发生在1950年，当时中国大陆除了川西地区外已经被解放。蒋介石命令胡宗南死守川西，并等待国际形势的变化。因此，川西天蒙山成为国共两军争夺的焦点。
故事开始于一个文化工作队被俘事件。马一武是解放军某部文化教员，在部队向西昌进军时，他所在的文化工作队被蒋介石集体俘虏。然而，在即将被枪杀之际，因为马一武有个哥哥是国民党军官，这个哥哥出于对马一武的关系将文化工作队全部释放了。
与此同时，在攻打天蒙山上盘据着国民党183师时遭受挫折后，解放军建议让马一武利用与自己在部队做文化教员的二弟弟进行劝降工作。然而，在交待劝降任务时，马一武并不愿意去做。原来，马一武的女朋友曾被他的二弟弟夺走，因此他与哥哥之间有着深深的恩怨情仇。
但最终，在梅大水师长的劝说下，马一武还是写了一封劝降信给他的二弟弟。然而，没想到二弟弟回信表示愿意投降。解放军派出孙团长和一个排前往接受投降，并不料却成为了俘虏被押上天蒙山。这使得马一武更加受到怀疑，并主动要求跟随追捕自己二弟弟。
在山上，马一武见到了自己大学时代的恋人宋逸琴。然而此刻她已经成为自己嫂子，并且有了一个儿子。尽管二弟能够让他下山离开这个困境，但是因为诈降事件导致解放军对他产生了内奸嫌疑。
在兄妹第一次单独相处时发生争执，在即将打伤哥哥时被枪支制止住。宋逸琴站在两人中间，马一文知道弟弟能杀了自己，拿出枪让马一武杀了自己。然而，马一武发现枪里没有子弹，原来这颗子弹是十五年前他从西康藏民手中买来的。这颗子弹成为了马宋两家和兄弟之间命运纠葛的象征。
最终，在解放军加快围剿天蒙山国民党部队准备的同时，梅大水仍然对马一武抱有希望，并愿意成为他入党介绍人。为了救治生病垂危的儿子马小文，马一文请求台湾空投急救药品西林油。然而，在紧急情况下飞机送来的却是川西决战命令和大量弹药。
在无奈之下，为了救治儿子，解放军同意无条件送药上山。然而，在送药过程中遭到毛达华派出的国民党残匪袭击，并造成多人伤亡。关键时刻梅大水放走被关押审查的马一武，并成功将西林油送上天蒙山，救出了马小文。
为阻止183师向解放军投降，毛达华决定炸掉梅大水的指挥所，并制造出马一文再次诈降的假象。在千钧一发之际，马一武用那颗子弹引爆了毛达华身上的炸药。这时，一群白鸟在爆炸声中飞上了天空……
整个故事以川西天蒙山为背景展开，在兄弟情、家族恩怨和国家大义之间展现出人性的复杂与纠结。