《兵临城下》以1942年斯大林格勒战役为背景，讲述了苏联红军狙击手瓦西里的传奇故事。瓦西里（裘德·洛 饰）出身乌拉尔山区，自幼随祖父学习狩猎，练就了百发百中的枪法。在惨烈的城市巷战中，他凭借冷静与精准，一次次狙杀德军军官，成为部队中令人敬畏的神枪手。

苏军文宣部军官丹尼洛夫（约瑟夫·费因斯 饰）敏锐地意识到瓦西里的象征价值，在《红星报》上撰文将他塑造为鼓舞全军士气的英雄。瓦西里一夜之间成为全民偶像，却也引来了德军的注意。德军派出王牌狙击手科尼格少校（艾德·哈里斯 饰）前来猎杀瓦西里，两人在废墟中展开一场惊心动魄的猫鼠对决。

与此同时，瓦西里与女兵塔妮娅（蕾切尔·薇兹 饰）相爱，而丹尼洛夫也对塔妮娅暗生情愫。友情、爱情与战争的压力交织，让三人关系逐渐紧张。在科尼格的步步紧逼下，瓦西里一度陷入自我怀疑，最终在塔妮娅与战友的鼓励下重拾信念。影片高潮处，瓦西里与科尼格在火车站废墟中进行终极对决，凭借智慧与耐心完成致命一击。战后，瓦西里与塔妮娅在废墟中相拥，而丹尼洛夫则用生命成全了他们的爱情。