留美归来的博士丁芷寒年轻美丽，拥有令人称羡的艺术学位和家庭背景。她父母都是爱国科学家，在我党安排的一次转移过程中，她亲眼目睹了亲人在一夜之间被国民党残忍杀害的残酷现实。为了报仇，她毅然加入了革命的队伍，开始从事地下工作。在地下工作中，她与年青英俊的国民党军官兰飞、以及对自己有救命之恩的地下党员祝中华，演绎了一场荡气回肠的情感故事。同时，她也在革命工作中渐渐成长、成熟，成功帮助党组织揭穿了叛徒况宝山的真实面目并找到了潜伏特务名单，成为一名为人民利益不惜牺牲一切的革命战士。

故事发生在抗日战争如火如荼的关键阶段，汪伪政府投敌叛国，华夏大地民不聊生，炎黄子孙的命运危在旦夕。上海明氏企业的董事长明镜（刘敏涛 饰）胸怀赤诚，暗中资助中国共产党。她的弟弟明楼（靳东 饰）则在军统担任特工，行踪诡秘。姐弟俩的弟弟明台（胡歌 饰）饱读诗书，本无心政治，谁 知却在飞赴香港途中被军统高官王天风绑架招揽。万般无奈之下，明台只能隐姓埋名接受培训，并最终成为军统驻上海站的一名特工。在接下来的行动中，他与中共锄奸小组的程锦云（王乐君 饰）多有配合，两人在行动中也培养出非凡的信任与感情。 国内局势风云变化，这两个年轻人则将面临着命运的严苛考验……

经过无数炮火洗礼的刘前进直率、精明又有些狡黠，他盼望着自己的老上级程部长有一天将自己再次送上战场带兵打仗。当一纸劳改公安部队先遣队支队长的任命摆在刘前进面前时，他对押解囚犯西进的任务并不是很高兴的接受。而让刘前进不愿受命的原因还有，程部长给他派来的支队政委居然是自己的同乡——他很看不上的“知识分子”彭浩。 　　部队出发前，开朗、又爱说爱笑的周圆姑娘奉调入伍，刘前进并不掩饰自己对周圆的喜爱，让她当上支队机要干事。 　　押解囚徒的队伍出发了，我军破译了敌特的密电，知道在押解队伍中潜伏着特务。程部长驱车赶上队伍，把这个情况告诉刘前进，让他严防内鬼作乱。 　　国民党“川西第一游击军司令”唐静茵，因其丈夫——国民党“西南地区省游击区总指挥”宁嘉禾在押，她尾随西进队伍，在卧佛寺设计差一点救出丈夫。为阻止队伍西进，救出宁嘉禾，唐静茵炸栈桥、烧粮站，西进队伍损失惨重。在潜伏特务的配合下，唐静茵终于劫走了宁嘉禾。 　　刘前进排查内鬼，种种迹象表明，彭浩有重大嫌疑，这使刘前进非常痛苦，但他坚信自己的好战友不会是内鬼。程部长来到前沿，了解部队情况，刘前进把自己的苦恼告诉了程部长，程部长决定调查彭浩的历史。 　　西行中，囚犯们不时寻机逃跑，逃跑不成，又设计投毒。因挪用援藏药品被判刑的医学博士凌若冰解救了大家。彭浩用人格尊重感动了凌若冰。她为囚犯们写下了鼓励他们好好改造的囚歌，又在文捷难产时为其接生。 　　提前释放的女囚吴晓凤发现杀害她丈夫的仇人苟敬堂在押，故意袭警重回狱中，与妓女出身的杀人犯柳燕燕设计复仇，险些把苟敬堂打死。刘前进对这个嫉恶如仇、屡屡闯祸的女人既敬佩又无奈，却处处对她呵护有加。 　　内鬼的活动越发猖獗了，先是打死了前往凉山军分区送求助信的小李，后来又打死了已经发现唐静茵女匪首身份的两名战士，放跑成了本已是瓮中之鳖的唐静茵。 　　刘前进和文捷加紧排查内鬼，在牺牲战士的身边找到了弹壳。刘前进请程部长对弹壳进行技术鉴定。 　　彭浩也觉察出同志们对他的异样，通过了解，他知道民同志们怀疑他，组织调查他，他非常痛苦，向程部长主动交出手枪，请上级做技术鉴定。 　　行进中，支队文书关晓渝对沉稳、持重的监区长侯仲文渐有好感，感情不断升温。队伍到达新锦屏时，两人已经基本确定恋爱关系。而后勤科长甄世成之所以加入西进队伍，却是为了博得关晓渝欢心。眼看着心目中的恋人与侯仲文越走越近，甄世成倍感失落。 　　西进队伍即将到达新锦屏，一直负责档案保卫的通讯员小鱼突然将所有档案劫跑并焚烧，侯仲文策马追赶，特务小鱼自杀。内鬼问题好像解决了。 　　程部长来到新锦屏告诉大家，技术鉴定的结果，杀害小李和两名战士的弹壳是从彭浩的手枪里发射的，彭浩仍然有内鬼嫌疑。 　　彭浩非常痛苦，他甚至想到自杀，他最后决心自我救赎，调查小鱼身后的大鱼，把真正的内鬼揪出来。 　　表现良好的犯人参加了

本剧围绕某大学中文系三年级的五位男生和五位女生展开。 《多梦季节》学生们在日复一日往返于教室、宿舍、食堂的学习期间，努力丰富自己的业余生活，体育锻炼、各种竞赛、恶作剧、网恋、游戏、诗歌、音乐等等都是他们选择的方式，当然还有爱情。