钢铁时代的故事开始于1948年春天。鞍钢解放后,尚铁龙(陈宝国饰)和杨守山(冯远征饰)率领各自的队伍展开了一场技术竞赛。日本工程师卡戴(松风莉莉饰)在工作中对尚产生了浓厚的兴趣。比赛中,尚铁龙与杨寿山发生矛盾,千里寻虎尚的妻子麦草(姜洪波饰)意外嫁给了杨寿山,这让两家人时常感到尴尬。不知情的加代托麦草帮忙谈起了这段感情,但最终以她的日本身份结束了这段婚姻。尚子金虎(林小凡饰)和杨女小门儿(张佳宁饰)是青梅竹马。他们不顾父母的恩怨,前往北大荒帮助边疆建设。青年志愿团的团长魏德牛原本是尚铁龙的手下,他用尚的精神来激励年轻一代。三年艰难时期,小门儿打退堂鼓,魏德牛杀黄牛犒赏大家,带领全团度过最艰难的岁月……