故事从文革后期开始，开始在地道的老北京城。钟跃民（刘烨）、张海洋（连奕名）、郑桐（马元）和袁军（刘亭作）是整天在京城闲晃的顽主儿。他们无所事事却有血性青年的阳刚之气与好学之心，当然他们的圈子里也有钟跃民拍婆子拍来的女友周晓白（孙 俪）。
待父母平反，他们终于得到机会走出京城，参军或是下乡，到更远的地方去寻找梦想。儿时的伙伴四处分散，选择了不同的道路，初恋的情人也不得不离别。在他们最美好的十年青春岁月里，儿时的好友们各自历经坎坷，品味辛酸也收获着欣喜的成功。成长变化的是他们每个人，不变的是他们的友情和坚定上路的决心。
如果人生是炼钢，他们是特种钢，是带有浪漫情怀的“老三届”。

20世纪70年代，西南三线地区，无数的上海人怀着崇高的理想来到这片贫瘠的土地建设国家，付出莫大的牺牲。此时此刻，文革的余威仍在，各国营单位乱相未除，而在子弟学校就读的少年王憨（刘文卿 饰）则和八拉头（张珂源 饰）、小老鼠（钟国流星 饰）、卫军（楼逸昊 饰）等几个伙伴过着无 忧无虑的快乐生活。王憨广播体操动作标准，被选为领操员，为此软磨硬泡求妈妈（闫妮 饰）为他做了一件崭新的白衬衣。可是他在河边玩时衬衣意外掉入水中，结果意外遭遇了被警察追捕的杀人犯谢觉强（王紫逸 饰）。
时代的大背景下，放眼尽是令人百思不得其解的怪现象，小人物只有随波逐流，身不由己……

本片以“儿子”铁头的视角，追忆了1953年至1967年中国几次政治运动中的三位父亲及母亲陈树娟（吕丽萍 饰）的形象。有关“爸爸”林少龙（濮存昕 饰）的最初回忆美好单纯，可是在他于反右派斗争中被划为右派后，一切都变了样，母亲在焦急等待中，等来他被一棵倒下来的大树压死的消息；随后，爸爸的好友李国栋（李雪健 饰）李叔叔走进铁头与母亲的生活，“叔叔”是很好的人，可是在大跃进后期的大荒中，也因积劳成疾死去。紧接着母亲的第三任丈夫老干部（郭宝昌 饰）成了铁头的“继父”，一开始铁头对他没有任何好感，就在两人握手言和之际，“继父”在文革中被造反派批斗致死，母亲也被划成反革命分子……