东江港公安局局长江河临危受命为东江港港务局局长兼党委书记。上任第二天，东江港客运站的裕泰号客轮突然遭遇船沉江底的事故，东江港的重要合作伙伴——琊山煤矿总会计师方秋萍神秘失踪。善后工作疑云密布，险象丛生。之后，江河率领港口上下众志成城，不仅战胜了特大洪水的自然灾害，而且大刀阔斧实行改革，东江港在上海证券交易所敲响上市的钟声，收购A国R港获得成功，积极促进“一带一路”国际合作，标志着东江港驶入了建设世界一流港口的快车道。
新中国的元勋们在当时的国际背景下，决策“两弹”上马，于是一大批抱着拳拳赤子之心的知识分子，从国外，从全国各地汇聚祖国的心脏，震惊世界的中国两弹事业这一幕壮丽的话剧就是这样在历史舞台上开演了。 勘探铀矿，原子弹试验基地建设，原子弹靶场建设，导弹基地建设都在紧锣密鼓之中。当我国“两弹”的航船开航时，“老大哥”背信弃义。中共中央决定全面加快中国两弹建设的步伐。一群在苏的中国留学生毅然返回祖国，参加祖国的“两弹”研究。 在一代优秀的核物专家的共同努力下，原子弹的轮廓初步勾勒完成。中国第一颗完全自行设计自行制造的弹道式导弹研制完成。艰苦卓绝的“两弹”战役已经胜利在望。1964年6月29日，随着“点火”的口令，导弹底座喷火，弹体缓缓升空，飞驰上云空，带着一条潇洒的白线，导弹渐渐隐去。我国第一颗自行设计的弹道式导弹发射成功了。 1964年10月16日，在罗布泊中心，升腾起一片蘑菇云，中国第一颗原子弹爆炸成功。
该剧讲述了五年前，警方重创了“西北狼”犯罪集团，但首领古木岚、骨干老枪和警方派出的卧底林柯等人全部失踪，生死难测。五年后“西北狼”集团死灰复燃重现江湖，警察楚一寒（王子奇 饰）为了寻找母亲林柯（刘威葳 饰），主动请缨成为卧底潜入犯罪集团，在前刑侦副支队长、当年西北狼案的主要执行人程樊的支援下一步步深入犯罪集团的核心。在这个过程中，楚一寒与古蔺娜（苏晓彤 饰）产生交集并互生好感，两人一同经历了系列阴谋，最终在险象环生之中拨开了重重迷雾。
谭景天（张耀 饰）和金灵（楚月 饰）分别前往泰国参加交流学习，因一起走私印度国蝶引发的失足女虐杀案与泰国警长瓦拉里洛结识，三人开始联手屡破奇案。然而危机就在他们身边，在侦破一起连环杀人案过程中发现金灵已经成为凶手下一个目标。
公元712年，唐睿宗改元延和，大唐依旧繁盛寰宇，但繁华之下依然危机四伏、山雨欲来。一股股势力借机点点欲动，更引起民间诡案频发，大理寺少卿卢凌风（杨旭文 饰）和乾陵丞苏无名（杨志刚 饰）又将遇到怎样的志怪谜局？西行之路，境遇难测。
1941年，抗日战争进入白热化阶段，山西凤城日寇纠集重兵对根据地展开大规模扫荡。我军派出以李剑（于震 饰）为首的“利箭特种部队”深入敌后，使日军深受重创，清水光一（陈昊 饰）恼羞成怒，实施了严酷报复。因大雨所困，李剑滞留在玉良镇客栈，与南京特派员章云飞（范雨林 饰）、军统杀手张志（付嗡 饰）、以及维持会汉奸等人展开了一场混战。李剑的姐姐李玲为掩护地下党员林筱雨（李萌萌 饰）壮烈牺牲，李剑强忍悲痛冒充章云飞打入国军45旅。敌人对他的身份产生怀疑，穷尽各种手段试探，都被他一一化解。因叛徒出卖林筱雨被捕，李剑设计将其救出，俩人展开了艰难的对敌策反工作......
何晶（佟丽娅 饰）进入了省城一家大型医院的重症孕产妇救治中心学习，上任第一天，她就利用自己的土方法救助了一位病危的产妇，这令产科主任肖程（王耀庆 饰）和副主任魏丽丽（钱洁 饰）意识到了这个外表平凡的女孩内心里隐藏着的巨大潜力。 肖程从小生长在优越的环境之中，在海外学成归来之后进入了医院担任主任医师一职，尽管医术高明，但他对于国内的医疗环境感到十分的不习惯，因此与何晶之间还爆发了不少的冲突和矛盾，然而，随着时间的推移，何晶的善良和执着逐渐感动了肖程，两人之间产生了懵懂的爱意。小小的科室里，上演着一幕幕的悲欢离合。
马云飞和高寒婚礼的当天，来了一个不速之客——“五号特工组”的老朋友老于，恳请他们再次出山，执行一项别人无法完成的任务：追查盗窃美国核武器资料的双料间谍吉川猛夫。为此，高寒做了落跑新娘，跟随欧阳剑平和李智博赶赴云南接受任务，马云飞和何坚也被迫出山，于是“五号特工组”五位成员：语言专家欧阳剑平、爆破专家李智博、特工马云飞、密码专家高寒、“神偷”何坚再次集结上了前线。同时，日本方面派出了他们的杀手锏，酒井朝香——她是酒井美惠子的亲妹妹，一个手腕更加毒辣凶狠的高级女间谍。 “五号特工组”出师不利，被吉川猛夫还没有暴露的同伙陷害入狱，五号无奈之下集体越狱……一面躲避美军的追捕，一面追击吉川猛夫，最终揪出了美军内部的叛徒，抢在酒井朝香之前找到了失窃的核武器资料。 战事愈演愈烈，前方战场的士兵出现了大规模病毒感染，五号特工组受命调查，路上和这场病毒站的祸首桥本失之交臂。桥本还是个视科学试验高于一切的科学怪人，他给高寒注射了病毒，把她当试验品绑架走，一路细心的保护研究。马云飞、李智博、何坚深入滇缅边境，经过艰难的丛林追击战，摸到了敌人在缅甸境内的生化基地。此时，高寒为了拿到病毒血清，街救前线的大批战士，也差点献出了生命。 战事紧急，正面战场物资短缺。蒋介石盯上了阎锡山早年私藏的军火，阎锡山以军火库建造者李阳失踪为由，不为蒋介石提供军需。戴笠不得不再次求助于五号特工组，让马云飞四人潜入山西，寻找军火库建造者李阳的下落。五号特工组利用日军司令风间义博嗜爱中国画的喜好，窃得蒋介石家里的古代名画为诱饵，钓了风间义博上钩。籍由卖画，深入风间义博居住的司令部，趁机偷拍日军晋中会战战斗记录和花名册，此时酒井也来了，马云飞巧妙周旋，在被识破的前夕，顺利逃出日军司令部。五号按图索骥，马云飞、何坚通过假招供的手段，进入康坑归化监狱。俩人费尽周折，终于取得了监狱里犯人领袖朱非的信任，协助他越狱。朱非行动失败，临死前告诉马云飞，自己就是李阳，五号终于抢在日本人之前找到军火库。 五号特工组带着宋美龄心爱的国画回到重庆，准备完璧归赵，一下飞机就碰到了来华援助的美国飞虎队队长陈纳德在机场遇袭。五号特工组没来得及脱身，被老于和戴笠堵在了门口。五号从重庆机场枪击现场查起，利用物理、枪械等知识，依靠心理学和推理演绎等手段，从极为有限的线索中还原了枪击现场，并沿着蛛丝马迹，彻底瓦解了日本人了刺杀阴谋。揭开真相后，马云飞等人奉命保护陈纳德来重庆；陈纳德夫人为了确保陈纳德安全，还请来了美国的安全顾问罗特。罗特到达后，对马云飞等人的行动多有指责，而层出不穷的意外，也让五号特工组屡屡陷入被动。马云飞等人几经周折，发现一切事件的真凶，是安全顾问罗特造成的——这家伙是个冒牌货。 五号特工组接到中国远征军孙立人将军的邀请，送一份重要的河道图去缅甸，和他们通行的还有随行记者崔媛媛，马云飞的老同学，高寒为此吃醋不已。他们都不知道此时的崔媛媛其实是易容后的酒井朝香，酒井杀害并冒充崔媛媛跟着五号的目的是混入远征军基地，配合日本轰炸机实施轰炸。只有高寒一个人识破了崔媛媛的面目，其他人却都认为她是在吃醋起疑，不相信她的话。当大家一个个被易容的酒井送进陷阱，指引日本轰炸机的篝火即将被点燃的时候，离队许久的欧阳剑平带着陈纳德的救援赶到。酒井朝香重蹈了她姐姐的命运，五号特工组又一次团聚，高寒和马云飞这一对恋人却成为了陌路。
