影片讲述在清末的上海，一个顽皮的弄堂少年阿榔阴差阳错进入江南制造局成为学徒，从而开始了他的精彩人生冒险。在师父陈铁寒的谆谆教导下，阿榔潜心学习机造技艺，逐渐成长为顶尖机匠，面对敌方间谍的不断纠缠，在自强不息与百折不挠中制造出了重要的国产军械。

王博众在生日晚宴上，对勤工俭学的大学少女汪凌雪一见钟情，本应开启一场美好的青春爱情时，却遭遇到来自身家庭和朋友之间的重重阻碍。

女皇家庭出生的苏芮对钢铁和火焰有着难以名状的亲切感，为了深刻了解铸剑技术的魅力，她考入了铭剑学院。凭借其宽容大度的心态，刻苦锻炼的技艺，以及百折不屈的钢铁精神，苏芮磨平了同学们对自己出身与性别的偏见，获得了贵族出生的皇甫卓的青睐。