1899年的春天，清朝政府撥款修建萍澧鐵路，自此地延伸至株洲，歷時長達6年，終是建成湖南第一條鐵路。鐵軌兩旁觀眾“立如堵墻”，從而見證它在歲月中的榮辱興衰，炮火洗禮，直至新中國成立，改革開放，火車先后經歷蒸汽機、內燃機、電力和高鐵等多個時代，感受到科技發展的爆炸式飛躍。
近30年里，各大企業工廠陸續創辦，中國江車集團為追趕世界軌道交通領跑者的步伐，便與軌道技術龍頭門澤爾集團進行長達兩年的合資談判。在此期間，工程師們爭分奪秒地展開交車前的測試，盡量增加談判籌碼，怎料門澤爾集團步步為營，甚至向江車提出苛刻條件，以至于談判陷入僵局。
一時間，這場舉世矚目的跨國合作變得波譎云詭，門澤爾代表亨利單方面宣布結束，臨行之際不忘揶揄。即便如此，技術總監譚靖州依舊不肯讓步，他的堅持令對方無可奈何，也讓江車集團以談判失敗告終。
縱然譚靖州自認為有負董事長李建業所托，可是行業評定絕非一家獨大，他們擁有國內頂尖工程師團隊，其中包括老而彌堅的王建森，以及他的徒弟林真一，亦是江車集團最年輕的中級工程師。
林真一與譚靖州屬于土生土長的鐵二代，父母皆在集團工作，更為鐵路奉獻出青春，乃至生命。正因林安全沒能及時阻止譚家夫妻冒險，結果導致他們意外身亡，年僅十歲的譚靖州徹底成為孤兒。
時光如梭，物是人非，當初的兩小無猜逐漸長大，各自達成所愿，也將稚嫩褪去，繼而成熟。別看林真一看似年輕，可因能力突出，面對各種事故都能臨危不亂，比如眼下正逢暴雨傾盆，她以雷厲風行的決策以及過硬技術，成功獲取到極端天氣的機車運行數據。
江車集團的高層會議上，李建業要求盡早交付機車，既可在萊恩西舉辦的交通軌道研討會上亮相，還能讓江東集團被世界矚目。王建森獲悉李建業想法后，不由大吃一驚，若是提前三個月完工，便代表著工人們加班趕點，成品質量難以保證。
位于東南亞國家的萊恩西市，此刻正蟄伏在午后昏黃之下，護城河畔車如流水，街旁巷尾高樓聳立。門澤爾總部區域經理小野栗子從秘書手中接過資料，一摞關于江車集團的信息漸入眼簾，除去無關緊要的連篇廢話以外，僅有幾處注明李建業的私人生活，還有他那尚在萊恩西大學讀書的兒子李延峰。
作為萊恩西市的高等學府，每年只有最優秀的畢業生才有機會進入門澤爾實習，李延峰雖不至于極其優秀，但他畢竟考上研究生，也將臨期畢業，所以門澤爾KBC郭博士對其頗為關注，包括他父輩的企業。
李延峰與好友Foo參加萊恩西流體動力學會，同為研究生的托馬斯號召大家加入門澤爾，為軌道交通的事業而努力奮斗。奈何他本人傲慢自大，不僅當眾羞辱中國留學生，甚至將對方作品用錘子砸爛，如此無禮行為引起李延峰的怒火，索性上前一頓反諷，致使托馬斯惱羞成怒，現場混戰成片。
王建森為能趕在研討會之前交車，結果繁重的工作時長令他身體出現狀況，目前只能住院休養。由于王建森已經病倒，萊恩西訂單的主要負責人位置空缺，李建業的師父黎嘉樹曾是工程院院士，即便退休仍不忘關注集團發展，所以他在閑談之際提及“荀灌娘代父殺敵請援兵”的故事。
因有黎嘉樹的點撥，李建業和王建森認為集團內部人才濟濟，然而光憑技術只能確保成品出爐，并不會開拓創意，提升品質，所以唯有熱愛才是難能可貴。恰好林真一非常符合條件，正當倆人商量如何讓她擔此大任，沒想到林安全突然到訪。
所謂知女莫若父母，林安全提議讓譚靖州去勸女兒林真一，果然譚靖州親自下廚做飯，幾句話便已打動林真一的滿腔熱血，在大家的信賴與支持下，最終決定接任萊恩西訂單的負責人。
三個月后，第21屆世界軌道技術研討會在萊恩西正式召開，全世界頂級軌道專家齊聚于此。林真一隨同江車集團攜帶新成果抵達會場，頂著巨大壓力接受外媒采訪，并且歡迎他們在明日觀看試車過程，唯有事實方能消除偏見。
李延峰得知自己的研究成果被竊取了，特別氣惱地打了郭博士，其他什么也做不了，所以他只能生氣地離開研討會現場。富爾找到了李延峰，把他的難題告訴李延峰，求李延峰去幫他試這個車，可李延峰就是不肯答應。
富爾求不動李延峰，只能為難地向李延峰訴苦，說明江東集團的負責人林真一不好對付，他真的很為難。李延峰一聽林真一來了，馬上就有了興趣，所以他決定幫富爾去試這個車。李延峰喬裝了一個，給自己粘了兩撇胡子，就當起了這個試車司機。
機車開始運行，所有人都緊張地注視著這一刻，可就在一切順利運行之時，機車突然出現了系統故障緊急制動，讓試車受到了阻礙。林真一還沒有查清楚機車出故障的原因，勒令司機李延峰暫停操作，可李延峰卻不聽勸想要繼續試車。
在列車停止試車之后，林真一跑去教訓李延峰，李延峰怕被她認出來，只能在富爾的掩護下逃跑了。林真一著急找到機車出故障的原因，一時沒有察覺到李延峰，富爾這才有機會趕去找躲起來的李延峰。譚靖州在機車試車失敗之后，馬上就去找正在研發世界仿真機車系統的錢教授，用機車故障數據吸引錢教授前去，幫江東機車尋找故障原因。
富爾找到李延峰之后，馬上跟李延峰確認操作的問題，看是否是李延峰操作失誤導致機車試車失敗，因為他臨時找李延峰去試車，并沒有向江車集團報備，他怕李延峰被江車集團認定為事故的主要原因。李延峰很肯定自己的操作沒有不當，這才想起來自己沒有躲起來的必要，于是去機車現場找問題，終于讓他找到了原因。
李延峰發現機車下面的線路有問題，特意拍下照片去找正在開發布會的林真一，說明他的駕駛沒有問題，而此時林真一則正面對著記者們的追問，不知道該如何答疑好，更不敢說明是線路的問題。林真一確信自己的努力不會有錯，更不相信李延峰所說，是線路上的問題，而記者們則都認為，是因為林真一太過于年輕擔不起大任，才導致這一次機車的試車失敗。
譚靖州在林真一為難之際，出面替林真一回答記者的問題，說明他們的機車沒有問題，錢教授正在為他們機車尋找系統故障。在發布會之后，江東集團進一步排查機車故障，譚靖州認為像是人為故意破壞的，于是去查機車現場的監控視頻，無意間發現，試車的司機竟是他認識的李延峰，讓他大吃一驚。
小野栗子特別疑惑江東機車試車失敗的事情，而亨利卻為此特別的得意，因為機車試車失敗，讓他在談判桌上更有籌碼了，他想盡快結束這長達兩年的談判。亨利的得意，讓小野栗子看出了端倪，亨利這才把他做的手腳告訴小野栗子。原來，亨利提前雇了人，趁著天黑沒人的時候，在保安疏忽的下半夜前往機車現場，偷偷動了手腳，讓江車機會試車失敗。
小野栗子很生氣亨利做的手腳，但亨利并不在乎，他為他自己的得意之作洋洋自得。
李延峰因為先前在流動交流會上得罪了人，被人圍追堵截，而譚靖州則發現了李延峰，正趕來找他，正好幫了李延峰一把。在解決掉找李延峰麻煩的那些人之后，譚靖州和李延峰去敘了敘舊，順便問李延峰去當列車司機的事情。譚靖州告訴李延峰，雖然他操作并沒有失誤，但他在機會制動剎車之后，不聽林真一的勸再次啟動，導致機車變流器損毀嚴重。
林真一不想他們三個月的努力白費，去找富爾質問司機的事情，她認出司機并不是先前報備的阿布，懷疑司機也是出問題的原因之一。富爾不知道怎么跟林真一交代，又怕林真一誤會李延峰，于是忍不住告訴林真一，說明李延峰試車是為了林真一，還叫了林真一的外號，林真一這才知道這個人是李延峰。
李延峰去劍道館，和小野栗子練劍，小野栗子則在結束之后，把亨利為了在談判桌上有更大的籌碼，在機車上動手腳的事情告訴李延峰。李延峰得知真相，還來不及去找證據，林真一就找上了他。林真一等著李延峰回家，用手電筒強射著停車的李延峰，讓李延峰特別的惱怒。李延峰以為是之前的冤家又找上了門，正想下車跟他們再打一場之時，才發現等他的人是林真一。
李延峰不知道如何面對林真一才好，而林真一則在確認是李延峰之后，對李延峰破口大罵，怪責李延峰十年不見，老毛病一點也沒改，不僅在萊恩西過得風生水起，還毀了他們江車集團一萬兩千多人的希望。李延峰想要解釋，機車線路故障是有人故意動手腳的，可林真一卻對他特別的失望，根本不給他解釋的機會，就傷心離開了，李延峰只能高聲大喊，說明他會彌補自己犯下的錯。
林真一罵完了李延峰，心情低落地回去倒騰那些機車零件，林安全為了讓林真一心情好轉，主動跟林真一比試一場，林真一這才恢復了狀態。李延峰被林真一罵完之后，便去向富爾告別，他決定回國去承擔自己犯的錯，他不想因為自己犯的錯，讓江東一萬兩千多人的飯碗保不住。亨利因為江車試車失敗，讓他有了談判籌碼，直接就提前了談判時間，想要盡快完成談判。
譚靖州向李建業匯報談判的事情，同時把亨利損毀機車的證據交給李建業，而林真一則為了自己不能在五天內修好損毀的變流器，怕連累江東集團，哭著去找李建業道歉認錯，想讓李建業同意讓她去修變流器。李建業沒有批評林真一，也怕給林真一太大的壓力，并沒有答應林真一，但私下要求手下，不惜一切代價修好機車給萊恩西，保住江車集團的聲譽。
林真一不管李建業同不同意，還是想要把變流器修好，但其他人卻對此有所擔心，因為變流器是進口設備，他們只有一份說明書，其他什么也沒有，廠商也不肯幫忙，想要摸清楚都難，更別提修好了。工程師們對林真一有所懷疑，林真一也對自己沒有了信心，譚靖州卻對林真一依舊信心滿滿，特意去找林真一，陪她散心給她勇氣。
林真一再次去找李建業，說明修車雖然很難，但她有信心一試，李建業這才同意了林真一去修車。李延峰回國了，他想幫林真一修車，又林真一他們沒有圖紙亂修，會讓變流器損毀更嚴重，所以著急想闖江車集團找林真一。李延峰被攔在了門外，只能把圖紙轉交進去，林真一正為修車的事為難，看到圖紙后馬上就拿回家去研究，非要把機車修好不可。
李延峰去幫林安全修車，趁機打探林真一的住處，好不容易知道林真一住在哪個公寓，卻忘記問具體哪一間，所以只能去那里碰運氣。李延峰在小區門口碰到了夜跑的林真一，一路跟著林真一，這才知道林真一的住處，于是找中介幫他也在同一公寓里租一套房。李延峰住到了林真一對門，等了一夜終于等到林真一去上班，他這才潛進林真一的房里。