一九三九年夏，在日本占领下的上海。王沐天和三四个同样十六七岁年龄的男孩进行着他们幼稚的抗日运动。王沐天姐姐的未婚夫洪望楠是国民党空军的工程师。他秘密潜回上海网络飞机制造人才，为中央飞机制造厂制造战斗机出力。与此同时，王沐天的表姐桑霞从新加坡来到上海。其实这个桑霞是冒名顶替的，她是一名共产党员，她的目

颜书仁（窦骁饰）是思康医院精神科最年轻有为的客座教授，深受患者和领导的信赖，可谓是前途无量。八年前，颜书仁和同门师妹孙树（苗苗饰）走到了一起，然而，种种意外的发生让这段感情并没有迎来美满的结局。分手之后，孙树远渡重洋前往日本继续深造，两人从此再也没有了联系。孙树的母亲病重，让这个姑娘不得不紧急回国，

梁国辉（王志文饰）是精神科医生，他的妻子郑洁（江珊饰）是重症监护室的主任，对于丈夫的工作，郑洁一直都有所不满，两人之间的感情也因为时间的流逝而变得日益平淡。突如其来的癌症让梁国辉乱了方寸，他顶着巨大的压力，选择了对妻子隐瞒病情。在病痛一天天加重的时候，梁国辉遇见了清新可人的华硕（王思思饰），得知了梁

上元节前夕，长安城混入可疑人员，身陷囹圄的张小敬临危受命，与少年天才李必携手在十二时辰内破除隐患。全篇运用了创新的探案剧集结构与人物关系设定，把故事嵌套在当时的世界文化中心城市长安这样一个完美的切入点。在展现跌宕紧凑的故事架构、反脸谱化的英雄人物、脑洞大开的细节设计同时，也带给观众丰富的文化价值。