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2018年，距离丁小军的母亲去世已经三年了，《再见啦！母亲大人》这本书也已出版两年。这几年，丁小军已慢慢走出悲伤，直到他接受访谈主播贾妮妮的采访，才让丁小军再度想起那些封存的记忆，那些和母亲朝夕相处、陪伴母亲走过最后岁月的往事。2010年，上海的冬天。工作上任劳任怨的丁小军被重压压得喘不过气，而现在，他还要解决跟女朋友余雅的情感危机。冷战多日，丁小军求和，专门挑了一枚戒指，准备在跨年夜晚餐时和余雅求婚。
2003年，苏北小镇，第二中学高三7班新学年伊始，作为广播站长的丁小军为同学们点播歌曲，没想到第一首歌就是尹怡点给他的。丁小军和小伙伴们的故事也由此展开。1984年，苏北乡下，丁家二女儿丁碧云，为了供弟弟读书，高中毕业就开始当学徒赚钱。面容清秀的丁碧云能干要强，吸引了众多的提亲者，丁碧云从来都置之不理。她爱上了镇上的风云人物，一个打扮时尚酷劲儿十足的男青年傅强。傅强在镇上开了一家餐馆，喜欢结交朋友，丁碧云跟他迅速坠入爱河，私定终生。
大学里，没有人知道丁小军窘迫的过去。在入学的联络表上，丁小军在父亲那一栏填上了傅强的名字。丁小军在长辈那里了解的父亲，是个好赌且没有责任感的男人。在他出生那天，傅强还在外面打牌，直到最后时刻才赶去医院产房。而当丁小军面对贾妮妮的提问的时候，才发现他极力所逃避的，不过是自己的执念罢了。日子过得很快，丁碧云一家在为儿子的满月酒做准备，而傅强依然醉酒晚归，并没有花多少心思在家里。满月酒当天，喝醉酒的傅强因为客人说错话大闹宴席，弄得大家不欢而散。 这些年来，丁小军一直活在别人的闲言碎语中，他迫不及待想要在大学里施展拳脚，每天最早起床，哪怕是军训都一丝不苟，鹤立鸡群的状态被班级同学笑称为乡巴佬。母亲告诉他，没有人在意你的生活，除了你自己和你的家人。而丁小军不知道的是，电话那头的丁碧云向自己隐瞒了病情，正在接受第一次乳腺癌病发的住院治疗。
2004年，展开大学新生活的丁小军，因老同学麦柯然调剂到来，摆脱印记开始新生活的信念被击碎了大半。另外两个同寝室的同学，一个叫吴昊，上海当地人。一个叫徐天，南京人。压抑了三年，大一新生的生活，丁小军开始反抗自己的母亲。丁小军参加同学聚会活动等，但他没有多余的生活费。他只能利用课余时间卖电话卡挣钱，没想到钱没挣到，还收了假币。而丁小军把假币夹在书中，时刻提醒自己，狼狈，要更努力才能对得起母亲的辛苦。
期末考试的时候，徐天希望丁小军给自己打个小抄，但始终抄不到，他踢了丁小军的凳子，丁小军依然无动于衷。眼看着考试时间还剩最后15分钟，徐天还是一张白卷，急了，趁着监考老师在过道里转身，徐天起身把卷子扔给了丁小军，给丁小军造成了特别大的心理压力，而丁小军迅速答完自己的卷子，交卷并逃离考场，最终还是被监考老师叫住了。学校要调查这件事，所有人同学考完试都可以放寒假回家了，只有徐天和丁小军留在宿舍里听候发落。徐天的父亲赶到学校领罚，责骂了徐天领走了他。无辜的丁小军终于澄清了自己，却没有回老家的票了。
徐天跟丁小军说自己看上了学校播音系一个漂亮的女生，叫余雅，她从小跳舞获奖无数，那气质就像天鹅一样优雅，如果不是考试前伤了脚不能继续跳舞，这样的极品佳人才不会没落到这所学校。丁小军发现她正是之前在食堂帮自己刷过卡、以及接热水时忘拿自己水壶的姑娘。她白净得像雪，身材纤瘦高挑，即使在人群中，只要她出现，其他人都会黯淡无光。徐天让丁小军帮自己写情书，为此抢走了丁小军的饭卡硬是给他充了800块钱。乘胜追击，带他去酒吧，去足疗店。丁小军不想欠徐天的，准备落笔帮他写情书。为了言之有物，他开始观察余雅。余雅每天都会出晨功，明明可以靠颜值，但是她勤奋用功。有时，他也会莫名想起余雅，或许是情窦初开得迟了一些。丁小军很难消化掉这份情感，于是他把它们都写了下来。
丁小军得知余雅发烧便偷偷买了药送给余雅，留下一张“余雅收”的字条。丁小军发现徐天有一个纠缠不清的前女友，他告诉徐天应该把自己的感情处理清楚再去向余雅表白。丁小军为了解决校庆拍摄宣传片赞助费的事情，不得已答应了帮徐天约余雅吃饭的条件。余雅是浙江人，徐天是江苏人，于是丁小军专门办了一个长三角同学聚会，硬是把余雅请到了。余雅不会喝酒，但是架不男同学的起哄，连喝了三杯，起身去了卫生间。余雅被一个工学院的男生堵在卫生间门口，男生对她毛手毛脚，丁小军刚要冲过去，徐天出现，拽着那个男同学开打，场面逐渐演变成了浙江和江苏的对抗乱战。
高中教室里，丁小军因为麦柯然当众朗读尹怡写给自己的情书，一桶水扣在麦柯然头上，两人厮打了起来，被老师叫去谈话。梅众为了工厂元旦茶话会的演出，请丁碧云教自己中文歌，丁碧云应邀周末相见。丁碧云选择了《冬天里的一把火》这首歌并逐字逐句教梅众发音。为表达谢意，梅众精心挑选丝巾作为礼物送给了丁碧云。元旦茶话会上，丁碧云带上了梅众送的丝巾，梅众对着丁碧云深情地唱着那首歌。从那之后，二人开始相约书店，借着学习日语的由头梅众向丁碧云含蓄地表达爱意：“今晚月色真美。”
傅强被人挑唆，说丁碧云跟日本人走得近，儿子将来要随了日本人的姓。酒后的傅强跑到日企厂子门口大闹，给丁碧云招来了巨大的麻烦。很多工友背地里说她水性杨花，跟日本人苟且，才当上了领班。这件事闹得满城风雨，梅众迫于日本总部的压力，被要求马上调回日本。临别前，梅众专门带着丁小军去了镇上新开的游乐园，他们都像往常一样，但是年幼的丁小军分明在母亲的眼里看到了一份不可言状的悲伤。尹怡在上海之行看到了丁小军对余雅的感情，离别时借食欲掩盖自己的悲伤。
丁碧云下定决心跟随梅众去日本，临行前的家宴上，年幼的小军看到了留少夏和丁碧霞的挽留和不舍，而在南京的梅众为迎接丁碧云的到来做着精心的准备。丁碧云带着丁小军坐汽车到南京跟梅众汇合。但是汽车坏在路上，耽误了大半天的时间。丁碧云下车询问的时候，丁小军偷偷地从包里拿走了自己的出生证明，梅众在汽车站等到天黑也没等来丁碧云，梅众刚走，汽车就到了。丁碧云没有见到梅众，人生地不熟又不敢乱走，丁碧云就附近等着天亮再投奔梅众，正逢警察巡查，检查母子二人的身份与来历，丁碧云没找到丁小军的出生证明，警察怀疑丁小军是被拐来的孩子。而丁小军突发急性胆囊炎，警察把母子二人送到医院。梅众得知了汽车晚点已经抵达南京的消息，赶去寻人，却再次错过。
面对生活里的艰辛与磨难，丁碧云体现出了女本柔弱，为母则刚的一面，坚强的支撑起整个家庭。丁小军和胖虎沉浸在虚拟世界，通宵达旦，丁小军因此错过了期末考试。经邻居太太的介绍，丁碧云去毛衫厂应聘，但因为年龄超出规定被拒绝。暑假，胖虎跟丁小军回了老家。两人泡在网吧里寻求虚拟世界的安慰，互相帮对方跟大人圆谎，直至囊中羞涩。胖虎想到办法把家里店铺的U盘拿出来，跟丁小军在街边摆摊儿赚了几百块钱，拿了钱再次钻进网吧。
丁碧云被羊毛衫厂拒之门外，内心不甘。得知羊毛衫厂举办职工技能比赛，丁碧云决定再去试试。丁碧云在十人的队伍里动作尤为娴熟，这一幕，被摄影师用相机记录了下来。转天，报纸上刊登了“最美一线工人”的文章，照片上是美丽勤劳的丁碧云，而她却不是厂里的工人，让厂长觉得这件事特别荒唐。在赵主任的极力劝说下，厂长破格录取了丁碧云。丁小军上小学的事终于落定，为了上学方便丁碧云租了房东院子里的一间厢房作为新家。正巧房东家的儿子跟丁小军一样大，叫胖虎，两个小男孩还在同一个学校读书，彼此也有了照应。
胖虎和丁小军想要经济独立，胖虎打算卖碟，遭到了丁小军的反对。两人去KTV找工作，老板看到丁小军白白净净，于是安排他去销售卖酒，让胖虎当保安。丁小军忙于兼职，丁碧云打来的电话也许久未接了。胖虎被一个喝醉酒的客户给撞了，丁小军赶来时他已经满身是血的被抬上了救护车。胖虎父母在他病床前抹眼泪，丁小军在外面悲痛不已。丁小军回到家后，丁碧云二话不说拉着他去了胖虎家，母子二人吃了闭门羹。
摄影社团组织去海边，丁小军被列入邀请名单。大部队一起到了海边，丁小军和余雅拍照时气氛尴尬，余雅找借口说想要独自走走，徐天也说要为了晚上的烧烤去买酒而独自离开。晚上，大家一起烧烤的时候，只有徐天和余雅不在。这时社长收到信息，说徐天被人打了，同学们说余雅此时也联系不上。丁小军担心余雅和徐天一起被困，立刻带着几个男同学一路飙到了徐天所在的超市。徐天被几个人高马大的混混逼到墙脚，社长在饭店门外拽着丁小军说报警吧，咱们过去肯定吃亏。丁小军放开了社长的手，冲进了饭店，直接操起酒箱里的啤酒，照着自己头顶一砸，酒浆和鲜血瞬时流了下来。看到这样的场景，门外的同学们一起冲进来跟混混打起了群架。直到警察来了，双方才收手。而余雅并没有在这家超市里，她是因为手机没电才联系不上。丁小军头部受伤发了高烧，疼痛和灼热让丁小军意识模糊，这一切，足以感动一个女孩，余雅主动牵起了丁小军的手。
丁碧云来学校找放学后没有回家的丁小军，学校里也不见他的踪影。班主任孙老师说丁小军说自己没有爸爸，希望大人恩怨不要影响孩子。丁碧云着急的四处寻找，终于在傅强家楼下找到正在写《我的爸爸》作文的丁小军，丁碧云心疼的抱住他。 丁小军和余雅吃完饭回学校的路上看到了傅强，傅强见到丁小军显得有些局促，但是很快他就迎上来。傅强说这是他最后一次跑上海这趟车，岁数大了，身体吃不消，所以来看看丁小军，想跟他一起吃个便饭。丁小军跟傅强坐在学校附近的一个小餐馆里，气氛有些尴尬。傅强并不知丁小军爱吃什么，试探着点了几个菜，要了一小口杯的白酒，开始自说自话。一边说着，一边拍了拍自己的膝盖，不知道是不是年轻的时候骑摩托受风落下的毛病，一到冬天特别难熬。
余雅主持节目，丁小军在棚里写小说，一位模特经纪人给他递了名片，声称做这行收入很可观，不过丁小军还是拒绝了。羊毛衫厂还是发了下岗通知，第一批下岗的人就有丁碧云。丁小军写的小说编辑不认可，于是拨通了模特经纪公司的电话。星探让丁小军交三千块钱培训费，丁小军拿不出来，星探答应先帮他垫。日本有个活动，十五天四万块钱，但需要三万的保证金。丁小军找徐天借了三万块钱，踏上了去日本的飞机。
四川汶川发生地震，热血青年们积极筹款救助汶川，丁小军帮余雅写了地震特别节目的主持人词，用文字的力量为汶川加油。学校停电取消晚自习，胖虎带着心生挫败的丁小军出去放飞自己。老师告诉丁碧云丁小军成绩下降，丁碧云在家盯着丁小军写作业，不让胖虎钻一点空子。李素娥哭诉前夫再婚，她要回广州要孩子，丁碧云拿出现金资助她。丁小军让丁碧云去参加他的毕业典礼，丁碧云没出过远门，但还是答应了。
小时候丁小军因为没有爸爸经常被小朋友们欺负，大家说没有爸爸的小朋友是哑巴，丁小军依然不反抗，但他开始抗拒去阿婆那里。丁建华见状就让丁碧云去上班，他在家陪丁小军一天，并且教会丁小军用自己的方式反击。丁小军打算参加新概念作文比赛，胖虎一如既往地支持他。丁小军提笔写下作文，扔进邮筒寄了出去。丁小军的信寄出后便没有回音，他没有获奖很失落，但也能够接受，反而是胖虎不能接受这个结果。
丁小军最近面试了几家公司，感觉还不错。徐天家里给他安排了一个出版社的实习机会，徐天想让丁小军顶替自己去。丁小军知道徐天是想帮自己，表达了感谢。初入职场的丁小军替人背锅顶雷，为了留下他忍气吞声任劳任怨，因而受到了穆老师的赏识。穆老师为了争取留下丁小军，拒绝了关主编新加塞实习生的要求。穆老师叫丁小军代替别人去花店赔礼道歉，花店老板因为他们把鸣谢名字打错了生气，非要领导来找他。
丁小军主动找到关主编谈转正，主编予以推托。余雅希望找到丁小军能搬离出租屋跟自己同住，而丁小军希望节省租房费用，两人争执，不欢而散。 丁建华和茜茜讨论着不想要孩子的事情，而房间外的丁碧云突然晕倒。同学聚会上，大家讨论未来的发展，问丁小军离开上海回到老家的看法，丁小军说余雅的梦想是上海，他的梦想是余雅。余雅录完在上海的最后一期节目，婉拒了领导的送别晚宴并希望重新考虑调岗北京的事情。
