《赤色天使》講述1939年,中日戰爭如火如荼。年輕的女護士西櫻被派往天津日本陸軍醫院工作。她的清純美麗吸引著壹曾出生入死的年輕士兵們。某晚,櫻被阪本為首的壹眾傷兵強暴,作為懲罰,阪本被重新派往戰場。兩個月後,戰事不斷吃緊。
櫻受遣前去援助深縣的前線醫院。在這裏,因戰火而負傷的士兵不計其數。櫻和主治醫生岡部(蘆田伸介 飾)每天馬不停蹄,為了保住更多人的性命,他們甚至不得不通過截肢等手段以縮短治療時間。在此期間,櫻見到了傷重瀕死的阪本,撫慰了失去雙臂極度痛苦的壹等兵折原(川津祐介 飾),也漸漸陷入對岡部醫生的依戀之中。
在戰火紛飛的年代裏,即便在渺小的幸福也顯得奢侈和無望……