舞蹈家何丽（李颖 饰）抛弃了女儿丁小寒（陈乔恩 饰）和丈夫丁亦明（蒋恺 饰），只身一人来到英国深造，并且在那里生下了第二个女儿何菲（戴菲菲 饰）。在何菲十岁那年，何丽将她送回了国内的舞蹈学院上学，机缘巧合之下，何丽和妹妹丁小寒相识了。 何丽和丁小寒同时喜欢上了名叫杨睿（明道 饰）的男孩，面对两个同样娇俏可人的姑娘，杨睿不知道该如何选择。何菲成为了著名歌剧《图兰朵》中的女主角，然而在演出前期，她却因为胃疾复发而无缘舞台。作为她的替补，丁小寒获得了登上舞台的难能可贵的机会，然而，就在演出的最高潮，丁小寒的眼疾发作。
晚清，中国内忧外患。在曾国藩等人的筹办下，江南机器制造总局应运而生。邝福海受捻军的派遣前来阻挠，与梦想自建坚船利炮的徐华容结成生死之交。徐华容传播西方科学，推行洋务运动，阻止李鸿章用造船经费购买外国军舰，呕心沥血赶造兵舰，但最终功亏一篑。“甲午战争”惨败后，洋务运动破产，江南制造局成众矢之的。徐华容奔走呼号，惨淡经营，迎来辛亥革命。邝继业从日本回国后，在中共党人李印夏帮助下，发动工人运动，抗拒军阀掠夺，结束摩根称霸江南的时代。日本发动侵华战争，江南造船厂被长崎造船所吞噬。第三代江南共产党人孙翔龙、杨胜国和工程师汪同宾与日寇斗智斗勇，为新四军偷运军需物资，输送军工人才。解放伊始，江南造船厂为装备新中国第一支海军部队，成功实施一江山岛登陆作战立下了赫赫战功。
讲述了以男女主人公罗承宇、楚安歌为代表的中国大数据领域新生代创业者，肩负时代使命，参与国际竞争，历经风雨梦想成真的故事。
