南水北調工程是中國歷史上最偉大亦是最艱難的惠民工程之一，董望川（李幼斌飾）作為副總指揮肩負著巨大壓力和各方期望。他與擔任工程設計的工程師妻子周曉丹（俞飛鴻飾）因常年投身工作導致感情疏離，即便同處一室也難得交流。董望川最倚重的助手江浩（段奕宏飾）在工程關鍵期為追求私利跳槽至民營企業，令其陷入事業與情感的雙重困境。庫區移民因故土情結強烈抵制搬遷，成為工程推進的最大阻力。面對技術難題、團隊分裂與移民矛盾三重壓力，董望川帶領團隊通過科學論證調整方案，并親赴庫區與移民代表深入溝通。最終在多方努力下，工程取得突破性進展，江浩回歸團隊彌補過失，董望川與周曉丹在共同攻堅中重拾理解與信任，庫區移民搬遷工作亦圓滿完成。