电影《悬崖之上》的故事发生在20世纪30年代的东北部，由四位经过特殊训练的苏联特工执行，代号为“乌特拉”。由小兰，楚一对年轻情侣，和一对革命夫妻张宪臣、王郁组成，首先，组长张宪臣组分为两组，一组给自己和小兰，两组给自己的妻子和楚亮，这样做是明智的，因为缺乏年轻情侣在一起的经验，行动可能会错过大事件。他们不知道的是，从他们空降执行任务的那一刻起，他们就已经处于危险之中，因为党内有叛贼。
更像是老一辈革命家希望看到黎明的胜利之心，希望自己的努力能发挥作用，也希望成千上万的年轻革命家像小兰一样继续奋斗，一定要活到黎明。真正走在悬崖上的是周毅，他承受的远比我们看到的多。他不得不在特务中间度过他的日子，在枪口的威胁下，可能被不知情的同志打伤，看着他的同志被折磨和残害致死。在心理上和生理上都要有很大的承受能力，这一切都在后面，幸好党的这个精神支柱支持着他，让他有信心，一直朝着自己的方向走。结尾中，周乙杀了谢子荣，说明背叛者不会有好下场。
影片中只说要解救一个被日本迫害的中国人，把他送出国，让他去国际证明日本的罪行。导演张艺谋在影片中并没有直接指出，而是说有一个重要的地方——背荫河，厚重的历史血泪。位于黑龙江省哈尔滨市五常市内。日本731部队在这里建立了人体实验基地。说白了，就是用活生生的、有血有肉的中国人做实验，搞细菌战，害死了无数无辜的人。这就是乌特拉行动的目的，即解放人体实验的幸存者，并向国际社会揭露日本人不可言喻的暴行。
导演张艺谋想让我们记住痛苦的民族历史，记住先烈为党的贡献，告诉我们那个时代的地下工作者为了完成他们的使命做出了什么牺牲。本人并不认为“武”的这次行动对剧情的发展起到了重要的推动作用，张艺谋的真正目的是想告诉公众，地下革命者为了信仰和大义，抛弃了家庭，抛弃了爱情，他们是通过反隔阂、反侦察、秘密联合的方式来完成任务的。