南水北调，是一项关系到中华民族福祉的战略性工程。为了此项事关人民生存与发展大计的伟大工程，无数工程建设者和沿线移民用实际行动谱写了一曲感天动地的奉献之歌。董望川（李幼斌 饰）是南水北调中线工程的副总指挥，他与妻子周晓丹（俞飞鸿 饰）为工程忙于各自工作，聚少离多，原本稳固的感情渐渐暴露出问题。在技术攻坚阶段，董望川的学生也是最得力的助手江浩（段奕宏 饰）竟然离他而去，跳槽到一家高薪企业。同时住在库区的亲属坚决反对移民搬迁。种种压力纷至沓来。为了确保工程如期保质完成，董望川亲自坐镇一线，并推荐妻子周晓丹负责移民工作。在最关键的穿黄工程中，大型盾构机突然出现严重故障。当众人一筹莫展之时，江浩挺身而出，化险为夷。北京五棵松地铁站下，一场世界水利工程史上的奇迹被创造。通水日期即将到来，所有人都在为工程的顺利竣工做着最后的努力……