在社会主义道路上，中国公路的发展和人民命运紧密相连的。《大路朝天》以四川公路建设为切口，以成雅高速、雅西高速、雅康高速建设为题材，通过讲述祖孙三代路桥工人伴随改革开放40年经历的命运和情感故事，折射出时代发展与变迁。

从芬兰赫尔辛基开往俄罗斯圣彼得堡的列车上，化了妆的弗拉基米尔·伊里奇·列宁（史楚金 Boris Shchukin 饰）和他的忠诚卫土瓦西里既兴奋又忐忑，兴奋的是结束了流放的列宁要回到祖国领导工人阶级举行武装起义，推翻沙皇统治，建立苏维埃社会主义联邦。忐忑的是沙皇退位后新兴的资产阶级政权受到十几个帝国主义国家的支持，武装爆动必将困难重重。临时政府雇了密探四处搜捕列宁，都没有成功。中央委员会开了历史性会议。会后，瓦西里忠实执行上级党（布尔什维克）组织交给他的任务，为了列宁的安全，他把列宁安排住在自己家里过夜，列宁从瓦西里口中知道了农村的情况，又知道了马特维耶夫所掌握的工人运动情况。列宁根据革命形势做出了正确判断......

夏明翰年轻时领导的革命团体“沙子会”在当地很有影响。面对吴佩孚的招安，他不屑一顾；在查禁日货的斗争中，他大义灭亲。这些举动引来富绅们的强烈不满。夏明翰的爷爷为保他安全，将他深锁阁楼。夏明翰趁夜破窗逃走，从此与家庭决裂。到长沙后，夏明翰经毛泽东介绍加入共产党。在领导人力车工人罢工时，交通员郑家钧为掩护他，右臂中弹受伤。两人在接触中日久生情，经毛泽东提议，结为夫妇。1928年，夏明翰被党调至湖北工作。此时，白色恐怖愈演愈烈，国民党几次抓捕夏明翰未果。夏明翰与中央派来的李维汉商议决定取消暴动计划，却在准备转移时不幸被内奸出卖。英勇就义前，夏明翰留下了爱国诗：“砍头不要紧，只要主义真。杀了夏明翰，还有后来人”。

该剧讲述十年前，罪大恶极的贪污犯周建成夫妻在被执行枪决前因病相继死去。然而，他们贪污的上千万巨款却并未追回，也使得这桩大案留下了一个悬念，遗留至今。隐藏在国外不明父母犯罪真相的周兴改名刘语，在其叔叔刘雨泉（周建功）的培养下成为世人喜爱的流行歌星。为了替父母“报仇”，刘语叔侄利用回国演出的机会，收买勾结了国内的流氓分子组成了一个新的犯罪团伙，开始制造血案以泄私愤。 喧嚣热闹的春江市市中心银行总行前，数名暗藏枪械的犯罪成员按预定计划混迹在人群中，等待着下达抢劫银行的攻击令，一场灾难危机即将发生。

家公立三甲医院在一年多的时间里发生的故事。仁华医院副院长武明训(尤勇 饰)雄心勃勃，能力超强，老院长面临退休，他即将接任，为了管理好这家医院，趁去美国出差的机会拜访老同学，美东有名的心脏外科医生钟立行(谢君豪 饰)。钟立行圣诞前夜抢救了一位不愿意接受非人道救助的70岁的心脏移植出现排异反应的患者，并向州器官中心申请再次心脏移植，他的妹妹从外州来探望他，在路上出了车祸，送到他所在的医院，正遇上钟立行的妹妹遭遇车祸，钟立行亲自抢救却无法救活妹妹，妹妹死前签署了器官捐献协议，她的心脏被分配给一位钟立行刚抢救下来的病人。钟立行被妹妹的爱心感动，克制着悲伤，亲自为病人做移植手术，不料患者的女儿突然出现，控告钟立行违背患者意愿，要将他告上法庭。钟立行完全崩溃。

为了生存和梦想，复员回家的铁振国和兄弟铁头、高中一起到北京工地打工。在工地里，一点建筑基础都没有的铁振国忍辱拜师，苦练技艺，在导师马一方的教诲和自己的琢磨下，成长为一名优秀的建筑工人。然而，一次意外事故又让他几乎丧失劳动能力，从事业的高峰跌入人生谷底，所有的梦想都濒临破碎。高中通过考大学重新进入城市，并成为一名建筑设计师，前途光明的他却在名利的诱惑下，一步步走上了不归路，甚至不惜与铁振国为敌。经历情感打击、兄弟反目，铁振国凭借身上那股不服输的劲儿重新回到曾经让他满身伤痛的北京，带领着一群家乡人开始了艰苦卓绝的创业历程，书写了一代建筑铁军的追梦之旅。

一九四四年日本人占领的东北某小镇。赵长林在日本人渡边家里做杂役，并对同样做杂工的玉秀产生了爱意。渡边醉酒要强暴玉秀，赵长林砍死了渡边，并在渡边妻子美惠子的帮助下带着玉秀逃走了。在逃亡的路上两人失散了，醒来时，自己已被日本兵抓去冲俘以对付八路军，并改名为马宝财。战斗中，被打昏的赵长林，醒来发现已经躺在了八路军的医院里。

1936年初，一支红军医护队途经四川北部，突然遭到了当地军阀卢焕昌部的袭击，刚到该队疗伤的红军某部敌工科长刘一手带领队员与敌激战，并成功掩护伤病员转移，自己突围时遭山民出卖被俘，关入了卢焕昌在花溪峡设立的红军营。红军女报务员韩江雪因伤掉队，在寻找部队的途中被卢匪军抓获，被卢焕昌当做礼物送给其手下干将丁成义为“妻”。在前几次卢家军围剿红军的战斗中，红军团长陈怀仁、营长程大号、排长齐闯，宣传干事沈子博因为负伤等原因相继被俘，已关押在花溪峡多日，此时他们又在秘密筹划脱逃之事。

一九四四年，雾重庆。虽然从前一年，日本已经停止了对重庆的轰炸。但“重庆大轰炸”的噩梦，留在人们心中的阴影仍然挥之不去。满目疮痍，断壁残垣，历历在目。记录着七年抗战中，“陪都”经历过的一切。小公务员魏端本一家，就是拥挤在重庆的一家“下江人”。魏端本原在南京政府某部供职，抗战爆发后押车辗转撤退到重庆。路上遇到同是难的女孩子田佩芝。同是天涯沦落，发生了感情，结成患难夫妻。这已经是六七年前的事了。

明朝中叶，皇帝年少，朝野腐败。大太监李瑾忠把持朝政大权，人称“九千岁”，他不但诛杀异己残害忠良，更与倭寇勾结,鱼肉百姓。洪州的惠王收集了九千岁的通倭罪证前往京城，希望能在皇帝和百官面前一举扳倒九千岁。为保护惠王安全，初出茅庐的杨恕和华安众僧一路护送。

抗日战争爆发后，在柏林军事学院接受魔鬼训练的孟云霄(王新军 饰)搭军机去前线，被日机击落，落在了凤凰山。他临危不惧，反而当上了“大当家”，把凤凰山的土匪改造成为一支抗日劲旅。凤凰山原女匪首火凤凰(李彩桦 饰)对孟云霄渐生爱意，同时八路军的文化教员李姝蔚(秦海璐 饰)也被孟云霄多次相救，渐生好感。孟云霄同晋绥军师长郭万铭(杨洪武 饰)在多次交手后形成亦敌亦友的关系，在强大的敌人面前，两人摒弃前嫌，共御外侮。孟云霄逐步向八路军靠拢，将凤凰山的军队改编为“八路军太行山抗日纵队”，和日军展开了最后的生死较量，最终迎来了抗日战争的胜利。

意外出名的农民歌手万喜，衣锦还乡后被乡亲们选为村长。万喜本想在村里大干一场帮助大伙脱贫致富，没想到乡亲们根本不想改变现状，只想利用他的名气多要点救济款。万喜不愿当个“要饭”村官，他顶住压力大力发展特色农牧业，却遭遇种种困难与挫折。万喜疲于应付，幸好他的初恋杏花帮忙解决了不少难题，这也引起了万喜媳妇梅花的误会。收获季节，农产品滞销，乡亲们责怪万喜无能想换个村长。万喜说服乡亲们让他试用几个月，发誓让大伙挣得比扶贫款多几倍。为了实现对乡亲们的承诺，万喜聘请了女大学生乔叶帮助大伙利用互联网卖农产品。在众人的努力下，农产品销售一空。万喜实现了承诺，成为乡亲们认可的村官。