女记者欧阳兰和未婚夫坂野正南结婚在即，突然接到任务，帮助归国华侨寻找六十年前在太行山参加八路的女战士思源。当年在太行山参加过战争的随军老记者穆易告诉欧阳兰，思源很像当年在太行山做随军记者时见过的一个叫培蕊的女兵。于是，一段围绕着培蕊和跟她有关的故事在欧阳兰的追踪下，一点点清晰起来：培蕊和李营长之间的爱情、铜家峡惨案、花儿、黑妹子……无数个感人至深的故事让欧阳兰的内心不断翻腾。然而，一只“绣袜”却让欧阳兰震惊的发现，坂野正男的父亲正是当年制造铜家峡惨案的“杀人挺进队”的成员。正当欧阳兰陷入痛苦的矛盾中时，坂野正男却带着父亲的嘱托来到太行山，以实际行动表达了他们对当年的愧疚和对中国的友谊。

美丽的白桦岭，覆盖着郁郁葱葱的大森林。早年插队下乡来到这里的达兰和护士段红守着一个小小的卫生所，年复一年地为老百姓巡诊治病、送医送药…… 两个省城青年志愿者乔楠、吕芳的到来，打破了这里的宁静。被老百姓称做山妈妈的达兰意外地发现，乔楠竟然是被前夫乔志达带走多年的亲生女儿。眼看着吕芳忍受不了白桦岭的偏僻落后，提前返城考博；而乔楠却逐渐融入了自己的生活，达兰悲喜交加。她悲的是，自己得了肌萎缩侧索硬化症，将不久于人世；喜的是，失散多年的女儿又回到自己的身边。 白桦岭林区的人们靠山吃山，日子倒也过得滋润，只是观念的落后导致了因病致穷、因病返穷的现象。患者马小雪、白来锁等人的遭遇深深地剌痛了乔楠的心，她越来越感觉到，白桦岭急需建立新型的农村合作医疗制度，农民患病才能有治疗的保证。随着返城考博的日子临近，她愈发眷恋山妈妈、眷恋白桦岭的山山水水。晨雾中，她踏上小木桥，身后突然传来马小雪深情地呼唤---山妈妈；她被深深地震撼了。面临着城里男朋友赵一帆对爱情的背叛、白桦岭民营青年企业家林枫、林场青年工人石海的追求，她的情感掀起了波澜，乔楠知道，从此白桦岭将与自己的命运紧紧地联系在一起了。 过去的伐木英雄老孙头，在退休后成了植树模范。二十多年来，他用一份执着，守护着达兰、守候着卫生所。在达兰最后的日子里，乡亲们为他们举行了一场奇异的婚礼。 夕阳中，达兰走了，留下的是乔楠、段红、马小雪等新一代医务工作者，她们延续着山妈妈对白桦岭乡亲们的那份深情……

上个世纪二十年代末，出身宁德望门的蔡泽鏛前往上海同济大学读书，并表现出异于常人的数字天赋，引起国共两党的注意和争夺。而蔡泽鏛暗中寻找共产党的异常行为，使在上海秘密开设中央特科无线电培训班的明松和夏天对他的身份产生怀疑。

该剧以中国工程院院士、我国爆炸力学和核试验工程领域的著名专家林俊德院士的事迹为原型，真实讲述了他74年朴素的人生和生命最后八天壮举的故事，同时也展示了为国防事业无私奉献、隐姓埋名、鲜为人知的一个群体可歌可泣可敬的人生。林俊德是福建永春大山深处一个地道农民寡妇的后生，1955年十七岁考上大学，靠乡亲们20元的接济走进了大学的浙江大学。1960年在中华民族危难之时，林俊德以优异的成绩毕业，并被急招入伍，成为一名核国防战线上年轻的战士，上哈军工、改专业、担任全国最年轻的科研组长……从此他与中国的核试验和国防科技研究结下了不解之缘，其“生命不息，冲锋不止”的科技人生，正式拉开了帷幕！

1948年，东北，国民党残部边撤离边计划炸毁鞍钢厂区。危机时刻，“战斗英雄”赵铁池（刘烨 饰）带领共产党部队直冲腹地，殊死搏斗，摧毁了敌人的阴谋。赵铁池化身“钢铁战士”与工程师孙雪飞（韩雪 饰）、老工人孟泰（林永健 饰）、总经理程时勋（张国强 饰）一同投身复工复产。然而 ，高炉已成铁坨，厂区如同废墟，专家一致看衰，特务暗中观察，前线战况吃紧，时间日益迫近……第一炉铁水似乎成了一个不可能完成的任务……