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？

虽和五阿哥永琪（古巨基 饰）最终结为连理，但是小燕子（黄奕 饰）丝毫不改调皮顽劣的本性，伙同永琪、尔康（周杰 饰）、紫薇（马伊俐 饰）又惹出不少乱子，更时不时假传圣旨安排晴儿（王艳 饰）和萧剑（黄晓明 饰）见面。在此过程中，小燕子渐渐弄清了自己的身世，由此对永琪和一向亲近的皇阿玛产生了矛盾复杂的情怀。皇太后担心永琪的子嗣问题，遂将美女知画（秦岚 饰）送到永琪身边，也使得小燕子和永琪之间产生更大的裂痕。不久，边疆发生战乱，尔康随军南下，他和紫薇也面临着生离死别的考验…… 　　本片根据台湾著名言情小说家琼瑶的同名原著改编。