故事起始于2001年的山西大同，模特巧巧（赵涛 饰）与出租车公司老板斌哥（廖凡 饰）是一对恋人，斌哥每天在外面呼朋唤友，巧巧希望能够尽快进入婚姻。一次，斌哥在街头遭到竞争对手的袭击，巧巧为了保护斌哥街头开枪，被判刑五年。巧巧出狱以后，开始寻找斌哥以便重新开始，然而事情却发生了意想不到的变化。

曾经的繁华荣耀，随着时光流转与时代变迁渐渐褪去耀眼的光环，留下的则是无尽的落寞与慨叹。420厂（成华集团），一座从东北迁至四川的飞机军工厂，在特殊的年代里它曾是无数人羡慕与自豪的所在，然而和平的气息和体制改革却将它的光鲜逐渐销蚀。经济浪潮的冲击下，它不可避免地经历了转型的阵痛，而今旧厂址易作他主，一片现代化的楼宇将拔地而起。 大丽（吕丽萍 饰）、小花（陈冲 饰）、娜娜（赵涛）以及众多新老员工见证了厂区几十年的变迁。斗转星移，沧海桑田，万千唏嘘连同那旧日回忆随风飘散……

该剧讲述了几个年轻人在事业上的奋斗、爱与恨的纠葛与化解，面临人生分叉口时的选择的故事：天昊（富大龙饰演）是个从小县城出来的大学生，法律系毕业后一心想留在大城市，历尽艰辛进入了市内最大的律师所。女朋友欣然为了支持他，辞掉了在老家的工作，陪他一同在大城市里艰苦奋斗。天昊进入梦寐以求的律师事务所后，遇到了所里主任的千金邹桐（隋俊波饰演）。天昊为了自己的目的，渐渐迷失了自己，面对爱与被爱、事业与爱情，天昊做出了选择，却带来了三个人的痛苦。

家住武汉城区的达达（李昕芸 饰）是一个美丽自信的女孩，她可以随着音乐尽情起舞，全然不顾周遭诧异和误解的目光，特立独行的她俨然是古朴破旧的弄堂中一道靓丽甚至有些刺眼的风景线。她的妈妈（盖克 饰）含辛茹苦，结交的男朋友老陈却是一个靠女人吃饭的无赖，而且他对达达也心怀不轨。 偶然从老陈口中听说自己并非母亲的亲生女儿，达达的内心难以平复。她约上一直喜欢自己的邻居男孩赵野（李霄峰 饰），一起跑到浙江寻找达达的亲生父母。他们不放过任何希望，但是却始终未能得到半点收获。身心渐渐疲倦，两个年轻男女返回家中，殊不知等待他们的是怎样的命运……

金砖国家首部合作影片《时间去哪儿了》由贾樟柯监制，汇聚五位来自中国、俄罗斯、印度、巴西、南非的电影导演，以“不忘初心”的态度，分别以“时间去哪儿了”为主题拍摄一部电影短片，以自己的独特视角，讲述出自己对时间和情感的不同理解。五部短片依次为：巴西导演沃尔特·塞勒斯《颤抖的大地》、俄罗斯导演阿历斯基·费朵奇科《呼吸》、印度导演马德哈尔·班达卡《孟买迷雾》、南非导演贾梅尔·奎比卡《重生》以及中国导演贾樟柯《逢春》。