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一九七七年初，鲁中电讯十三厂，年轻的女工路小青是公认的先进个人，在那个“好人好马上三线，献了青春献终身”的激情岁月里，她与同厂职工洪远山相识相恋，却遭到洪母的极力反对，经历了重重挫折后，路小青与公天亮走到了一起，与洪远山从此天各一方。同年，停滞多年的高考制度开始恢复，路小青和左红卫、赵存根等人都选择了挑战高考，进大学深造来实现自我的更高价值。他们把一生最好的时光和青春都献给小三线和社会主义现代化建设，见证了工厂从三线建设到改革开放、香港回归等历史延续中的辉煌、衰落、重生，成为了一个时代的光荣印记。
一九七七年，小三线建设进入中后期，鲁中地区山北市大山深处，鲁中电讯十三厂的生产依旧如火如荼。 青岛市南区，洪远山的母亲郑怀英因为突发心脏病被送进了医院。鲁中电讯十三厂组装车间，工人们正在加班加点组装军用“小八一”电台。路小青收到了洪远山从青岛寄来的信件，得知洪母郑怀英极力反对自己和远山的婚事。路小青决定亲自去一趟青岛，她在青岛医院的走廊里见到了朝思暮想的洪远山。洪母郑怀英猝然离世，洪家上下陷入悲痛。
李招娣将织好的毛衣送给从北京来支教的老师亓宰，亓宰无法拒绝，收下了礼物，李招娣却误以为亓宰喜欢自己。内心喜欢左红卫的亓宰得知左红卫即将被厂里保送上大学，主动找到她表白，左红卫很意外和惊喜，犹豫过后，答应了亓宰。没想到这一切都被丁亚苓和李招娣无意中听到，李招娣一时想不开，跑到了厂里的水塔上，哭着要“自杀”，被众人劝了下来。因为“自杀事件”，左红卫、亓宰、李招娣都受到了厂里处分。
半年后，停滞了十年的高考恢复，柳大树和庞厂长经过研究，最终决定鼓励职工们报考大学，学习更好的文化知识和技术。洪远山接到了左红卫打来的电话，在交谈中，告知对方自己也想参加高考，并且第一志愿是鲁中工学院。得知远在青岛的洪远山跟别人结了婚，左红卫和亓宰也走到了一起，于大妈转换了之前的态度，鼓励儿子公天亮追求路小青。厂里对新一批“小八一”电台进行测试，路小青、左红卫等人作为技术骨干都在参与之列。
洪文秀好奇夏琳为什么不参加高考，夏琳却告诉她，自己是被单位保送上的工农兵大学。得知嫂子跟哥哥还没有夫妻之实，洪文秀替她不平。由于电讯十三厂效益下滑，为了寻找出路，柳大树专门召开厂工作会议，决定尝试投产收音机。腊月二十三，几个女孩拿着厂里分的一斤猪肉，决定去于大妈的小院里包饺子，一起过小年。小年当天，邮递员给鲁中电讯十三厂送来了五份录取通知书。路小青、赵存根、李彩霞、富大红、向光明等五个人高考得中。
小年这天，大家在于大妈家共同合影留念。路小青留学英国的哥哥路小晨回来了，到厂里接小青回家的时候与丁亚苓认识，二人对彼此颇有好感。对于洪远山的再一次“不辞而别”，夏琳陷入了反思，洪文秀提示嫂子，要想彻底俘获哥哥的心，得跟他有个孩子才行。洪远山特地骑着自行车到鲁中工学院看望路小青。夏琳得知缘由，内心很不是滋味。李招娣和孙志国进展神速，很快就领了证，这让左红卫和丁亚苓都很意外。
洪远山得知夏琳怀孕，一时猝不及防，有点不知所措了。洪远山和夏琳再一次深谈，他让夏琳把孩子生下来。路小青让洪远山负起该负的责任，主动提出不要再跟他见面了,两个明明相爱的人却越走越远。一九七八年冬，左红卫终于跟亓宰结了婚。路小青放寒假回到山北市，参加了左、亓二人的婚礼，对好闺蜜献上了最真挚的祝福。电讯厂接到部队紧急订单，借路小青、赵存根等人放假回厂，决定突击生产，几个人都很配合厂里，迅速加入了生产任务。
于大妈鼓励儿子去找路小青，公天亮却怕打扰路小青工作。左红卫得知夏琳怀了洪远山的孩子，很意外和恼火。洪远山特地开着吉普车到电讯厂找路小青，路小青选择了不见。公天亮得知后，赶去厂门外揍了洪远山一顿，认为他对不起小青！洪远山内心有愧，拜托公天亮捎给路小青一封信，落寞离开。于大妈再次鼓励公天亮主动追求路小青，认为他有追求爱情的权利。
边境战争爆发，部队回召退伍老兵，洪远山回到青岛，主动申请上前线。经过二十多天的突击，路小青、左红卫等人圆满完成了小八一电台的生产任务。于大妈看出儿子的心事，跟他谈心，不断开导他、鼓励他，让他努力去争取和追求路小青！春节后，路小青回省城学校，在公交站遇到了久等多时的夏琳。夏琳告诉路小青自己意外流产，同时，她告诉路小青，洪远山上南方边境战场，路小青心里开始惴惴不安。
公天亮约红卫周末一起去省城看望路小青。左红卫在路小青带领下，参观了大学校园，很是羡慕。左红卫问起洪远山，得知他自从上了战场，一直杳无音讯，几个人都不免担心起来。公天亮提出，去找自己父亲的一个老战友薛政委，他在省武装部工作，或许能打听有关前线战场的消息。却意外得知洪远山阵亡的通知，路小青顿时晕倒了过去。路小青不愿意相信洪远山已经牺牲，却也不得不接受现实，整个人再也坚持不住，终于崩溃了。
北京军区医院，洪培民和女儿见到了身受重伤昏迷不醒的洪远山，军医告诉父女，洪远山有可能脑死亡成为植物人。赵存根无意中帮助了自行车掉链子的夏琳，二人开始有了正式交往。丁亚苓进城购物，被小偷抢了包，路过的路小晨见义勇为帮她抢回了包，却在和小偷搏斗中受了伤，两人逐渐走到一起。北京军区医院，洪远山虽然恢复的很好，却一直昏迷不醒，洪培民和洪文秀一直在照顾着他。洪培民很懊恼，后悔不该逼着儿子跟夏琳结婚。
路小青给左红卫孩子取名“方格”，寓意做个“方方正正，有格局的人”。夏琳带着赵存根回到了青岛面见自己的父母，夏父夏母却有点瞧不上来自农村土里土气的赵存根。三线建设进入尾声，鲁中电讯十三厂面临“军转民”，开始摸索一系列改革转型。路小青、赵存根在大学里入了党，放假后参加了厂里的会议，向厂里提出不少建设性意见。公天亮终于鼓起勇气向路小青求婚，他想帮助路小青走出阴霾，成为保护她一辈子的人。
昏迷了一年多的洪远山开始出现了苏醒的迹象，主治军医林主任告诉洪家父女，洪远山醒来的可能性比较大。为了帮助哥哥尽快苏醒，深知洪远山心结的洪文秀向父亲建议，找来路小青。李招娣因婚姻不顺决定离开电讯厂。她找到亓宰告别，临走时，李招娣情不自禁拥抱了亓宰，却被左红卫再次碰见，两人跳进黄河也洗不清了！左红卫和亓宰的感情也开始出现了裂痕。亓宰由于心情郁闷，患上了头疼病，只能借助止疼药。
即将大学毕业，学院领导经过研究，校方想让路小青留校任教。路小青坚持毕业后一定会回厂里，兑现了自己的初心承诺。洪远山终于醒了过来，但由于长时间卧床，洪远山的双腿和腰部出现萎缩。柳大树和电讯十三厂为路小青等四人举行了隆重的欢迎仪式。庞厂长宣布了四人新的任命情况，路小青担任了技术科副科长，主抓全厂的生产和技术！赵存根如愿到了山北市信用是上班，却因为专业不对口，经常遭到老同事瞧不起和挤兑，工作的很憋屈。
回到青岛家的洪远山一直坐在轮椅上，他经常看着那只小老虎发呆。洪文秀再一次鼓励哥哥去找路小青。得知夏琳与赵存根再婚，生活的很幸福，洪远山心里很欣慰。左红卫主动跟亓宰和好。参加完丁亚苓终于和路小晨的婚礼后，路小青、公天亮在山路上被孙志国开的失事卡车撞到，路小青、公天亮双双跌落悬崖。两人很幸运，死里逃生，路小青却因为公天亮对自己的不离不弃，对他除了感激开始有了更深一层的情感。
路小青在厂里工作很出色，各种专业知识，让左红卫有些自愧不如。路小青终于答应要嫁给公天亮，于大妈得知后喜极而泣，由衷为儿子感到高兴。路小青和公天亮在厂里的食堂举行了隆重的婚礼。洪文秀推着坐在轮椅上的洪远山赶到了电讯十三厂，在食堂外面遇到了左红卫，得知路小青和公天亮正在举行婚礼，整个人呆住了，知道路小青找到了幸福，黯然的他选择了默默离开，并且让左红卫不要告诉路小青自己来过。
一晃到了一九八二年，鲁中电讯十三厂，已经在稳步推进军转民过程中。柳大树决定在退休之前给厂里职工建两座宿舍楼。同时，鉴于路小青几年来工作表现，电子局任命路小青为主抓生产的副厂长。洪远山双腿一直没能很好的恢复。为了不占职务位置，洪远山申请调到了山北市荣军医院任副院长。公天亮去荣军医院时，遇到了坐在轮椅上的洪远山。二人促膝长谈，得知他们生活很幸福，他很欣慰，让公天亮不要告诉路小青自己在荣军医院的事。
为了不耽误厂里生产和家属楼建设进展，庞厂长在柳大树授意下，决定锻炼年轻同志。经过不记名投票，路小青当选为代理书记。夏琳和赵母的育儿观和家庭观都不同，婆媳二人经常闹矛盾，赵存根夹在中间左右为难。路小青由于操劳过度，犯了胃病。路天霖给女儿做了检查，诊断出了胰腺炎，让她注意休息和饮食。在父亲办公室，路小青机缘巧合认识了电业局张局长，经过交谈，初步谈定合作生产63000只电度表的业务。
洪远山主导进行了一项“救助伤残老兵”的医疗计划，到人民医院寻求合作，摇着轮椅躲闪不及遇见了路小青。路小青做梦也没想到洪远山还活着，一时呆住了。路小青得知了洪远山牺牲的真相。路小青给柳书记作了工作汇报，柳大树对路小青很赞赏。生产六万多只电度表非同小事，路小青经过开会研究，厂里决定先生产一批单相电度表样品。生产需要启动资金，路小青和左红卫商议后，决定向在信用社上班的赵存根求助。
路小青到电业局对接合同，却发现接待自己的科长竟然是夏琳。夏琳表面对路小青很和气，也表示以前都已过去，但却借此故意为难路小青。赵存根请路小青吃饭，再度拜托她帮自己调回电讯十三厂。夏琳找到赵存根，指责他不顾家庭，同时出言羞辱路小青。赵存根很没面子，忍无可忍失手打了夏琳，夏琳的内心凉透了。电业局张局长得知因为夏琳的问题，没能跟电讯十三厂达成合作，狠狠批评夏琳，并通知路小青合作继续。
夏琳生活、工作都不如意，对眼前的一切失望到了极点，主动跟赵存根提出离婚。电讯厂聘请了一位生产电度表的老专家监督样品生产。两个月后，电讯厂完成了电度表的生产计划，赚到了转型后的第一桶金。电讯十三厂附近几个村庄出现了鼠疫疫情，洪远山主动申请，担任了荣军医院疫情防治总指挥。从路小青、洪远山、公天亮以及自己和左红卫等人的一些遭遇，亓宰汲取到了大量灵感，开始动笔写自己的小说——青山遮不住。
