《兄弟车行》讲述了在中国改革开放初期，发生在三个年龄相仿、志向相同的汽车修理工身边的关于亲情、友情和爱情的故事。剧中几位主演的名字也非常“有戏”，房子斌饰演潘为民，王斑叫李修轮，绰号轮子，俩人同住一个大院，同是汽车修理厂的工人，虽然不是亲生兄弟，彼此之间的感情却手足情深。

旗人贵族后裔——莲花家道中落，身世飘零，和族亲旗人破落子弟洪爷相依为命。莲花好不容易在瑞王府站落脚跟，瑞王府却被军阀抄家，王爷自尽，只给了莲花一个水仙盆留个念想。莲花答应了车夫生子的求婚，可生子却在婚礼当天被败兵挟裹出城。生子的结义兄弟天和代生子娶了莲花。莲花与天和相爱了，他们在困苦生活中相守。莲花心高，想让天和过好日子，她借钱做生意赔了，为了还债，莲花只得拿出王爷临死前赠她的水仙盆卖掉。没想到这个水仙盆引起了古玩届的轰动。莲花找到懂行的洪爷帮忙，洪爷带着天和装富人卖水仙盆。莲花在寒冷中憧憬着有钱了就能跟天和幸福地相守，可天和却渐渐习惯了过有钱人的日子，还和戏子假戏真做，对莲花越来越冷漠。等意识到到天和变了，莲花这才醒悟过来，却为时已晚，天和已经回不了头了。莲花一枪打破了水仙盆，天和疯了……

故事发生在1941年的中国，蓝之冰（吴奇隆 饰）和曾洁茹（刘思彤 饰）夫妇是著名的数学家，两人带着儿子蓝天在欧洲学习生活。一次偶然中，夫妻两人竟然破译出了日军的电报密码，带着这份重要的情报，一家三口决定回国，将情报上交组织。