Lấy bối cảnh 81 ngày đêm bảo vệ Thành cổ Quảng Trị mùa hè năm 1972, Mùi cỏ cháy theo chân bốn chàng sinh viên Hà Nội Hoàng, Thành, Thăng và Long gác lại giảng đường để lên đường nhập ngũ theo tiếng gọi của Tổ quốc. Từ những chàng trai mang trong mình ước mơ, tình yêu và khát vọng tuổi trẻ, họ bước vào chiến trường ác liệt, nơi tình đồng đội, lòng dũng cảm và lý tưởng sống được thử thách trong từng khoảnh khắc.
Phim được lấy cảm hứng từ Nhật ký Mãi mãi tuổi hai mươi của liệt sĩ Nguyễn Văn Thạc và những ký ức chiến trường về Thành cổ Quảng Trị, bộ phim là bản hùng ca xúc động về một thế hệ thanh niên Việt Nam đã sống, chiến đấu và cống hiến trọn vẹn tuổi xuân cho độc lập, tự do của Tổ quốc.
