1937年，日本帝国主义的铁蹄蹂躏中原，巍巍古都南京沦陷，数万军民被丧失人性的侵略者残忍杀害。尸横遍野，血流成河，当年繁华的南京城已经成为令人不忍卒睹的人间地狱。侵略者无视国际条约，对西方国家划定的安全区也垂涎三尺。在市中央，置身于炮火硝烟之中的圣马德伦教堂巍峨耸立，竭尽全力庇护来此避难的人们。神父不愿离去，法比（张嘉译 饰）硬撑着留下来陪伴。生活在最底层的玉墨（宋佳 饰）、春池（高叶 饰）、豆蔻（张可佳 饰）等人辗转来到教堂，可即便落难如斯仍不免遭受其他同胞的蔑视和嘲讽。
1990年，北方老国企梁川机床厂子弟江中石刚刚考上军校，突遭父亲经济犯罪问题牵连，被军校取消录取资格，进入机床厂做临时工。袁晓夏的父亲也受江家问题连累，意外去世。四年后，心怀怨恨的江中石和袁晓夏在机床厂重逢，但是在面对工厂的技术革新难题的时候，两人放下恩怨精诚合作。段云平为附贵攀权既破坏了江中石的爱情，又背叛了袁晓夏，一步步走进犯罪的深渊。江中石和袁晓夏全心全意探索企业发展之路，渐渐走在一起。段云巧、杨春秋等基层职工在下岗之后自力更生，奋发图强，重新找到了人生的航向。经过二十年的艰苦探索，江中石和袁晓夏依托梁川机床厂的技术积累和生产经验，终于在数控机床的研发上取得突破，让改制后的梁川机械制造集团公司走出困境、焕发生机，梁川机床厂成为中国“智”造的光荣一员。
平型关战役后，灵丘县被日军改造成特殊基地。廉新凤目睹家人被龟田八郎所杀，决意报仇，她与义勇队首领关飞合作，打得鬼子心寒。龟田八郎与特高课“夜鹰王” 与廉新凤斗智斗勇。关飞与新廉凤相爱，但为掩护廉新凤牺牲。廉新凤前恋人，晋绥军连长李清林入山，欲把义勇队改编为晋绥军。115师排长钟国明劝说新廉凤参加八路军，军统极力拉拢新廉凤，龟田八郎与“夜鹰王”则萝卜与大棒齐下。在李清林的感情攻势下，廉新凤带队投奔晋绥军，成立“神凤营”。廉新凤殚精竭虑，把义勇队、晋绥军、八路军、军统联合起来，摧毁了日军弹药储库、化学武器秘密基地等，为中国抗战作出特殊贡献。廉新凤在一次任务中被围，晋绥军援兵不至，李清林重伤，廉新凤与他在战场上举行悲壮的婚礼。在钟国明的开导下，廉新凤彻底明白国恨大于家仇的道理，带队伍参加了八路军。
高正月表面性格憨厚，实则聪明机灵。自幼跟随父亲高老憨打猎，练就一手独特的好枪法，为了娶妻成家转行做了几年小木匠。攒了点积蓄的高正月提着礼物到莫家庄相亲，他却阴差阳错遇到了错手杀了日本兵的小米，当他得知小麦就是自己未来的媳妇后，制造了一处“凶杀现场”转移了日军的视线，解救了小米以及莫家庄村民们的性命。
本剧讲述了医学院研究生林晨为了帮助因意外昏迷的十八线艺人姐姐林晚保住工作而选择以她的身份出现，机缘巧合下偶遇了学生时代暗恋的男生陆洵，并与之再续前缘的故事。
