Nhân vật chính trong Cầu Ông Tượng là Tâm, một người lính tình nguyện của Việt Nam sang Lào chiến đầu năm 1972.
Cùng với bộ đội Lào, Tâm đã tham gia trận đánh tiêu diệt cứ điểm của địch bên kia sông và xây dựng ngầm đá cho xe vượt sông chở vũ khí ra trận. Ngầm đá bị máy bay ném bom, Tâm đã huy động voi của cả bản xếp hàng qua sông, ghép gỗ trên lưng voi để xe chạy qua...
Ba mươi năm sau, con trai của Tâm là Nguyễn Hà, một kỹ sư cầu đường được cử sang Lào giúp các bạn Lào xây dựng cầu ở chính con sông 30 năm trước mà người cha của anh đã làm nên huyền thoại về chiếc "cầu voi" và hy sinh ở đó. Cùng với Nguyễn Hà thiết kế cây cầu mới là con gái của Khăm Xạ, người bạn thân của cha anh ngày trước, nhờ cha con Khăm Xạ, Nguyễn Hà đã thiết kế thành công cây cầu và tìm được mộ của người cha thân yêu bên dưới xác con voi vốn là người bạn tri kỷ của Tâm trong những năm tháng chiến đấu tại đất nước Lào.
Kinh phí làm phim do phía Việt Nam "chủ chi".
Bối cảnh chính của phim được quay tại Nam Lào, Cánh Đồng Chum, Viêng Chăn... Diễn viên nữ chính là người Lào, đoàn phim chủ trương nhân vật Việt Nam do diễn viên Việt Nam đóng, nhân vật người Lào do diễn viên Lào đóng. Để kết hợp thành công các vai diễn, diễn viên Việt Nam phải học tiếng Lào trong thời gian ngắn.
Đạo diễn Phi Tiến Sơn khẳng định: "Điều khiến tôi lo nhất là dàn dựng cảnh cầu voi. Nếu dựng cảnh này thành công đây sẽ là cảnh lạ, gây ấn tượng mạnh cho người xem. Những lần sang Lào chọn bối cảnh, chúng tôi đã làm việc với bên công binh, họ cho biết, về nguyên lý voi có thể chịu lực để ghép ván cho xe chạy qua như một cây cầu. Tại một số bản ở Nam Lào, có khoảng hơn 30 con voi thuần dưỡng kéo gỗ. Đồng bào ở đây cũng sẵn sàng để voi đóng phim.
Riêng con voi là "bạn thân" của nhân vật Tâm sẽ có mặt ở nhiều bối cảnh nên đoàn làm phim phải có một xe chở voi theo đoàn. Mỗi ngày con voi này ngốn khoảng hai tạ thức ăn và phải có hai người chăm sóc. Sẽ vất vả lắm.
