1960年，年轻技术员常汉卿刚留学回来，与从铁道兵部队转业分配到厂里来的女战斗英雄金灿烂相遇了。他们从互相看不顺眼到相知、相爱，克服了来自家庭和外界的干扰，最终结合在了一起。婚后他们一起克服来自生活的种种困难、研究技术，花费了毕生精力共同为我国电力机车的研发、建造作出努力。岁月变迁后，他们的孩子也最终选择了机车建造这一专业，并为我国建造出了世界一流的高铁。
年过花甲的刘二铁（李雪健 饰）是一名退休的火车司机，他有着那个年代过来人的坚忍和倔强，同时在子女问题上也有着类似的笨拙与固执。二铁日常爱喝上两口，酩酊大醉之际更与儿子的关系紧张几分。刘二铁的儿子海皮（黄磊 饰）年过三十一事无成，只能靠送快递糊口，日常最爱和铁哥们儿们瞎起哄。他讨厌父亲的种种，父子的交流经常以大吵结束。青梅竹马的女孩易爽（宋佳 饰）赴美的计划受挫，年轻人只有相互舔舐伤口，安慰取暖。某天，刘老头被诊断患上了阿尔茨海默症，他的记忆一天天丧失，忘记了许多的烦心事，只记得儿子乖巧的样子。最亲又最烦的人迷失在记忆之城中，我还能拉住他的手吗？
由于吴春芝少女时期曾被人强奸反遭谴责，以至失学外出打工，这不堪回首的往事使她再次在痛苦中沉默。李家辉愈加大胆，不久又公然登堂入室，对吴春芝施暴，因春芝丈夫及时赶到而未遂。春芝忍无可忍，在丈夫的大力支持下，到公安局告发了他，并提供了无意中录下的录音带作为证据。 县法院和市法院均以强奸（未遂）罪判处李家辉有期徒刑3年。但奇怪的是小县城的舆论不但不同情受害者吴春芝，反而同情罪犯李家辉。吴春芝因这桩“桃色新闻”又闹得声名狼藉，无法再在小县城呆下去，只得远走他乡，去她的一个熟人处帮忙做一个纪念馆的筹备工作。
在温暖的家庭中长大的宋欧养成了开朗活泼的性格，而父亲早逝、母亲远嫁的查琛则是高冷傲娇的学霸。从小宋欧就一直追逐着查琛奔跑，两人一起上学一起长大，然后到了大学开始了各自不同的发展，查琛励志成为一名医生，而宋欧则想成为一名画家，两人也终于在大学走到了一起。 只是学生时代的爱恋总在毕业的时候迎来阻碍，他们的爱情也不例外。因为各自忙于学业，两人相处的时间越来越少，导致矛盾加大，甚至一分开便是三年。三年后，两人阴差阳错再次相遇。三年的时间让两人都更加成熟，也更加深刻地了解到内心深处依然有彼此，当心中的郁结解开，两人终
