故事发生在1941年的中国，蓝之冰（吴奇隆 饰）和曾洁茹（刘思彤 饰）夫妇是著名的数学家，两人带着儿子蓝天在欧洲学习生活。一次偶然中，夫妻两人竟然破译出了日军的电报密码，带着这份重要的情报，一家三口决定回国，将情报上交组织。谁知道三人的行踪很快就被敌人知晓，为了避免密码泄露，日军设下重重埋伏，想将三人除之而后快。最终，蓝之冰和曾洁茹不幸遇害，带着密码的蓝天则被曾经的地下党员尹三（于震 饰）救下。热烈的爱国情绪让尹三决定帮助蓝天运送密码，而得知袭击并未成功的日军自然不会善罢甘休。在旅馆老板上官玉（陈紫函 饰）和医生龙雪（辛月 饰）的帮助下，蓝水能够代替父母完成他们的使命吗？

　四九年元旦，乔智才正打算在狱中实施越狱计划时，却被当局释放。他拎着一只皮箱，要去找当年陷害他的仇人算账，却没想到在火车站，意外撞到从解放区回上海寻亲的黄俪文。二人在离开时，彼此把皮箱拎错了。黄俪文的皮箱中有共产党人老叶临死前托付的重要电台，须转交地下党组织。为此，她在中产阶级社区镇宁邨入住，不仅意外与家人重逢，而且和善良正直、充满小市民智慧的乔智才结识。乔智才与黄俪文不断被卷入危险可怕的风波，但凭借聪明和果敢一次次死里逃生。他们在与保密局的周旋斗争中磨练技能、磨砺心智，从毫无地下工作经验的菜鸟，逐渐成长为坚强可敬的共产党人；同时也在乱世中守望相助，慢慢穿透彼此心防，最终体悟爱与信仰的真谛。

《兄弟车行》讲述了在中国改革开放初期，发生在三个年龄相仿、志向相同的汽车修理工身边的关于亲情、友情和爱情的故事。剧中几位主演的名字也非常“有戏”，房子斌饰演潘为民，王斑叫李修轮，绰号轮子，俩人同住一个大院，同是汽车修理厂的工人，虽然不是亲生兄弟，彼此之间的感情却手足情深。