Tam（张耀扬）是警界公认的破案之神，每次办案也会全情投入，六亲不认。Tam的成就令许多同事又羡又妒，当中亦包括与他份属好友的拍档收音基（王合喜）。Tam唯一的弱点是性情暴戾，不懂抒发情绪，这或许跟他的感情生活一塌糊涂有关，结婚五年的他只顾工作，从没理会妻子莉君（张文慈）的感受，到令双方关系淡如白开水。一天，Tam与莉君回母校出席千禧时间廊的开启典礼，却发现时间廊内藏着一具男尸。
1961年春天，中国科学院上海生物研究所传开了一条震惊生物界的消息：世界上第一只没有外祖父的癞蛤蟆出世了，人工单性生殖实验成功了！就在大家都沉浸在喜庆的气氛中的时候，一个惊人噩耗又使人们陷入极度的悲痛。因为这项科学奇迹的创造者、著名的生物学家金昱曦博士，连自己的劳动成果都没有得及看一眼，就被癌症夺去了生命----他就是电《蛤蟆博士》叙述的主人公金昱曦。 金昱曦献身科学40年，走过了一条艰辛的路。1921年，他远涉法国勤工俭学，在那里做过翻砂工、修理工，织过地毯，洗过盘子。后来经人介绍给一位法国生物学教授当绘图员。由于他对生物学的酷爱，一开始工作就表现了特别的热情与勤奋，因此被冉克教授收为学生，留在身边。经过10年苦学，他获得了生物学博士学位。即将退休的老教授把金蝉曦看成自己理想的继承人，把自己工作了一辈子的实验室交给了这个前途无限的中国学生。1931年，日寇的铁蹄踏进了中国土地。远在异国的金昱曦思念家乡亲人，担心祖国的命运，他毅然放弃了优越的条件，告别了相处多年的老师，抱着科学救国的壮志，回到广州中山大学执教。黑暗的旧中国，科学上一片空白。最令金昱曦难以容忍的是反动政府利用伪科学进行反动宣传，愚弄欺骗人民。当他戳穿这群丑类的真面目的，却惹来了大祸，亲手搞起来的实验室，毁于警察的棍棒，回国几年成果的荡然无存。1935年，金昱曦带着妻子叶慧珍离开广州来到上海，继续他的研究。但是不久，上海沦陷，在日本人统治之下的这个东方大都市，更是鸡犬不宁。想出书，书店被封；想教书，人家会来找你的麻烦。这时汪伪南京政府派诸轶明找金昱曦去当汉奸，金昱曦当即严词拒绝。金昱曦走投无路，只得暂时放弃研究，在共产党人王书超的帮助下，全家躲进了偏僻的山区，在贫穷落后的山村里，教孩子们识字，帮老乡治蚕病。他靠着对人民的深厚感情，生活着；靠着对事业的信念，坚持着。不但生活了下来，并且还培养了两个忠实的学生：李鹓和叶嘉林。1948年金昱曦又回到了上海。他向私人借款，独自办起了生物研究所。黎明前的上海，通货膨胀，物价飞涨。贫困威胁着金昱曦。他的妻子叶慧珍既要帮助丈夫搞实验、绘图，又要承担4口之家的生活重担，终于在光明到来之前，她永远地离开了这个世界。解放了，金昱曦在巴黎的老同学 陈毅市长 找到了他，请他主持上海生物研究所的研究工作。他仅用了两年的时间把一直拖了18年的体外发育的实验做成了。但是，在极左路线的干扰下，金昱曦的基础科学研究又被迫停了下来。
20世纪30年代，龙蛇混杂，暗潮涌动的上海滩，各方势力缠斗角力，局势动荡不安。法租界内国民党高级爱国将领杨鼎被人杀害，一时间在社会上引起巨大震动，民间强烈呼吁追查凶手。爱国警官方召（孔祥玉 饰）受命前往现场调查，谁知期间却遭到警察局长丘尔康的百般阻挠，丘更在调查途中设下圈套加以陷害。丘妄图将责任推到中国共产党的身上，然而方召绝不肯就此罢休。经过不懈的侦查，他终于逼近了事件的真相，危机时刻更得到失散多年的妹妹方卉的救助。 家国大义当前，忠义赤子面临重大的挑战和选择……
1962年冬，焦裕禄（李雪健）被派往灾荒严重的河南省兰考县任县委第二书记，眼见街上成群结队的乞丐、纷纷逃亡外地的饥民，他心情十分沉重，下决心根治长期困苦兰考百姓的风沙、水涝和盐碱“三害”，不久，他在多次深入基层做调查研究的基础上，制定出治理“三害”的方案。但他深入群众的工作方式招致县长、县委副书记吴荣先（李仁堂）的不满。 升为县委书记后，焦裕禄不顾肝脏经常胀痛，几乎每日都坚持去治理“三害”第一线工作，很得人民爱戴，吴荣光指使人就某件事借题发挥想将焦裕禄整垮，结果全县群众聚在一起为他鸣冤。其后兰考遭遇特大水灾，焦裕禄的肝病虽然已到晚期，仍坚持去抗灾第一线。
何鹏（于荣光 饰）是一名年轻有为，充满了正义感的警官。在一次卧底行动中，他和同事杨正（陈展鹏 饰）一起执行任务，行动最终以成功破获犯罪分子的赃物告终，而面对价值连城的钻石，杨正鬼迷了心窍，将赃物藏了起来没有上报。 何鹏在无意之中发现自己竟然身患绝症，时日无多。因为工作一直冷落了妻子的何鹏感到非常的愧疚，于是决定用余下的时间好好的陪伴妻子。杨正借此机会将私藏赃物的罪名栽赃到了何鹏的头上。为了证明自己的清白，何鹏不得不拖着病重的身体亲自上阵调查事件的真相。最终，何鹏终于揪住了杨正的小辫子，人赃俱获。
美丽、冷傲的罗斑娣嫁给了比她大40岁的德泰公司老板江默村。丈夫死了，她从墓地回到家里，坐在梳妆台前，脸上浮过一丝笑意。罗斑娣来到教堂参加募捐仪式。她走到孩子们面前给他们分着糖果，一个嘴角长着黑痣的小女孩紫痕十分可爱，罗斑娣便同嬷嬷讨价还价将紫痕买了下来。她要紫痕日夜陪伴，照顾疯儿子阿良。一天，阿良听到教堂的钟声后，毒打紫痕。惊恐的紫痕哭着将房门推开。扑向早已站在门口的罗斑娣身上。罗恶狠狠地拎过紫痕训斥，并将她拉回阿良屋内。罗斑娣与管家屠依豪有私情，曾被瘫痪在床的江默村发现。儿子阿良当初是因在教堂钟声响起的那一刻，目睹了母亲和管家杀死父亲的情景，从而变成今天这个样子。如今，罗斑娣与屠依豪同进同出，俨然夫妻。狡诈的屠依豪与日本人有来往，早有独霸罗斑娣家产的野心。阿良的表哥江鸿西是个进步青年记者，他同情紫痕，并教她学文化，渐渐地俩人相爱了。罗斑娣早就有意于一表人才的江鸿西，她胁迫紫痕与阿良完婚，紫痕不从，遭到毒打。鸿西赶来探望紫痕，轻轻地为她擦着脸上的伤痕。屠依豪与罗斑娣勾结日本人，暗杀了不愿与他们合作的爱国商人林季轩一家，江鸿西在报上揭露真相，也惨遭杀害。紫痕目睹心爱的人被害，悲痛欲绝，她举刀刺向罗斑娣。突然，屠依豪拿着绳子套住了紫痕的脖子，他冷笑着告诉紫痕，罗斑娣已经喝了他下过毒的咖啡。现在他要勒死紫痕，造成她畏罪自杀的假相。千钧一发之际，阿良举斧砍死了屠依豪。紫痕被关进了牢房，惨淡的阳光照着她手中凋谢的小花上……
