Durant la Seconde Guerre mondiale, lors de l'expansion de l'Empire japonais en Extrême-Orient, le colonel Saïto commande un camp japonais de prisonniers de guerre en Birmanie. Dans ce camp perdu au beau milieu de la jungle, Saïto reçoit un nouveau groupe de prisonniers britanniques, commandés par le colonel Nicholson. Il doit aussi faire construire un pont faisant partie de la « voie ferrée de la mort » et passant au-dessus de la rivière Kwaï, avec une échéance impérative : un train d'importance stratégique doit y passer.
Le colonel Saïto décide donc de mettre à l'ouvrage ses prisonniers et exige du colonel Nicholson que même les officiers britanniques se mettent au travail. Nicholson refuse ce dernier point, non conforme à la convention de Genève de 1929 sur les prisonniers de guerre. Saïto le brime alors sévèrement et met à l'épreuve sa résistance physique, espérant ainsi le forcer à céder. Mais le Britannique ne cède pas, par principe, malgré les sévices subis. Tenant tête à ses geôliers, il inspire une grande admiration à ses hommes.
Mais Nicholson voit aussi l'effet de la détention sur les militaires dont il est responsable ; forcés de participer à la construction du pont, ils exécutent mal ce travail volontairement et se livrent à du sabotage. Il parvient donc à un accord avec Saïto : le pont, mal conçu, sera construit sous son commandement et suivant ses plans. Nicholson met au travail ses officiers et, constatant que le temps manque, convainc les malades et blessés de participer, allant ainsi au-delà de la demande initiale de Saïto.
L'ouvrage productif, et le but commun à atteindre par les Britanniques ont un effet très positif sur le moral des prisonniers : Nicholson a trouvé le moyen de remettre de l'ordre chez ses subordonnés et de leur donner un sentiment positif de fierté pour le travail accompli, alors qu'ils sont vaincus et prisonniers.