表兄弟安东和文尼在一家证券公司工作，堂弟文尼是高频交易员，堂哥安东是设计研发高频交易的程序员，高频交易的核心就是交易速度，快进快出，他们的下单交易时间是以毫秒计算，抢在开盘时第一个下单买入，然后有很小利润就快速卖出，靠成交量也能成华尔街之王，因此，如何占有最快的网络速度就是各家竞争的焦点。

兄弟俩想到了一个大胆的方法，从堪萨斯到纽约（约2000公里）拉一条笔直的光纤，传输时间可以突破17毫秒，这将是华尔街最快的速度，兄弟俩的财富自由梦想由此实现，蜂鸟翅膀扇动一次的时间就是17毫秒，片名由此而来。

兄弟俩迅速辞职，文尼拉投资、找施工队、管项目、谈沿途私人和国家土地征用补偿，安东负责写代码，将传输时间再缩短一毫秒，以达到投资人需求，一群满怀梦想的人开始了这个复杂浩大的工程建设。

修一条1800公里的地下光缆，穿越各种类型地貌、穿山越岭！私人领地、国家公园，各种困难和阻挠，还有原公司的威胁作梗和与他们光纤传输竞争的微波通讯塔项目，文尼发现自己胃癌，安东被原公司威胁偷窃公司代码，危害国家安全，要吃牢饭。

最终，原公司的微波通讯技术成功，时间也小于他们预计的16毫秒，他们失败了，投资人破产，文尼住院，安东被起诉，靠他在原公司留的可延迟交易时间的后门程序，迫使原公司撤诉。

光纤施工队老板做完了项目，实际测试，达到了15毫秒内，老板说；我不管你们怎么论成败，我觉得我们这个项目是实现目标了。

影片结尾，俩兄弟去了不同意他们穿越领地的农场，农场主当时的理由很简单；这是上帝的赐予的土地，追求速度并不能使生活更美好。兄弟俩似乎有所悟，17毫秒到底是快还是慢，可以帮你赢得交易，也可以是一生。