钢铁年代故事开始于1948年春天。鞍钢解放后，尚铁龙（陈宝国饰）与杨寿山（冯远征饰）带领各自人马展开了技术竞赛，日本工程师加代（松峰莉璃饰）在工作中对尚产生极大兴趣。竞赛中尚铁龙与杨寿山产生矛盾，而千里寻夫的尚妻麦草（姜宏波饰）阴差阳错地嫁给了杨寿山，这令两家人时常感到尴尬。不知内情的加代托麦草帮忙说亲，但最终她日本人的身份终止了这段姻缘。尚子金虎（林晓凡饰）与杨女小门儿（张佳宁饰）青梅竹马，他们不顾父辈恩怨远走北大荒支援边疆建设。担仼青年志愿团团长的魏得牛原是尚铁龙部下，他用尚的精神鼓励青年一代。三年困难时期，小门儿打起了退堂鼓，魏得牛杀黄牛犒劳大家，带全团度过了最艰难的岁月......

1976年9月9日，伟大的开国领袖毛泽东同志与世长辞。他的离去宣告了一个时代的结束，也开启了新时代的序幕。祸害华夏大地十年之久的四人帮一朝被除，而千疮百孔的新中国其明天依旧迷蒙不清。已经三度被打倒的邓小平（马少骅饰）接受中央的安排，重新出来主持工作。此时党内对邓的争论两极分化，而“两个凡是”又预示着左倾错误的继续。十一届三中全会上，邓小平批驳反思的建国以来党在治国方针和思想上锁犯下的错误，此后大力推行国防教育，积极推进经济建设。将近十年的改革，让羸弱不堪的新中国获得重生的希望，而他便是那个踏出坚实步伐的重要之人……

　　鉴于清水市越来越乱的社会治安，林荫（张嘉译 饰）临危受命，担任了清水市新一届公安局长。赴任途中，他亲手抓获了三个行凶的壮汉，但其中一人却让派出所长赵铁军（李梦男 饰）放跑，加之副局长牛明（赵小锐 饰）不冷不热的态度，让林荫很不是滋味。某夜，市委万书记（徐敏 饰）办公室被盗，林荫立下限期破案的军令状。从此，林荫依靠秦志剑（刘均 饰）、高翔（于俭 饰）等刚正不阿的干警，在市委陈副书记、洪市长支持下，与郑光军（谢钢 饰）和公安内部的腐败势力展开了殊死斗争。神通广大的郑光军游说上层领导，暗示要在清水开赌场，林荫将计就计，制定了行动方案“雷雨行动”，他决定彻查黑势力之后的保护伞……