以陈毅市长等人民执政者为发展上海经济、保障上海的粮食供应夙兴夜寐，殚精竭虑，同时又要防止一系列国民党遗留间谍的破坏和颠覆。如何治理发展这个世界闻名的远东第一大都市，种种难题摆在了共产党人的面前。
此时的上海，聚集了大量社会游民，其中有难民、乞丐、盗贼、帮会分子、兵痞、妓女等，还有部分有待甄别身份的散兵游勇，形形色色。1950年2月6日，溃败到台湾的国民党派飞机猛烈轰炸上海，导致城区一度混乱，更加剧了新政权的执政困难。
为了保障城市的安全，同时也为了实现城乡结合的苏维埃新农庄的理想，陈毅市长批示决定，将收容的几千名游民立即送往苏北垦区四岔河，此地为上海管辖，属于上海的“飞地”，故被称为“北上海”。而部分潜伏特务也混在游民之中，伺机破坏垦区建设，同时也在启动全面破坏大上海的特务阴谋——“浊水”计划。
陈毅的警卫员肖天亮被老首长亲自点名，走马上任，作为军队复转干部前往苏北垦区任新人村村长，同时肩负着侦破敌特计划和建设垦区、改造游民的任务。
硝烟散尽剧照
四岔河滩涂一片荒芜，渺无人烟，收容送来的数千游民成为这片垦区的第一批垦民。这些人组成复杂，目无法律，自由散漫，频频制造各种事端。这些事件又被敌特所利用，肖天亮面对着诸多急待解决的难题，同时自己的生命安全也时时受到威胁，一场艰苦卓绝又惊心动魄的较量层层展开。
从美国学成归来的大学生乔霞被作为技术员派到垦区进行育苗研究。但乔霞却是潜伏下来的带有绝密任务的特务分子。她和其他潜伏在此的特务，寻找“浊水计划”的特务名单。而这份名单就藏在垦民之一董丽娜的手中。
董丽娜曾是旧上海百乐门的红歌女，被特务头子杨汉宗收为义女。杨汉宗死后，他亲自密议的名单就无意中落到了董丽娜的手上。而董丽娜却浑然不知。于是，她一到垦区便被特务盯上。肖天亮一次次救其于危难之中，
却不知道董丽娜就是以前的恩人董老伯的孙女“小茉莉”。而董丽娜早就发现肖天亮就是她失散多年的“天亮哥”。但是，人是物非，一个是曾为上海的歌女，一个已是垦区的带头人。地位悬殊，情感各异。董丽娜只能掩藏感情，处处回避，历经苦难的董丽娜哪有勇气让肖天亮知道自己不堪的过往。而肖天亮却已经渐行渐远。
在共同的工作中，肖天亮欣赏乔霞的知识和才干，对她产生了爱慕之情，而乔霞在学生时代的恋人陈哲也追随她来到垦区。肖天亮的爱情受到了考验。但是，乔霞为了报父仇，在特务上级的指示下必须与肖天亮结婚，以更好地掌握垦区与上海来往的情报，最凶险的后续一招是准备在婚礼上对前来垦区视察的陈毅实施刺杀。
命运弄人!婚礼的举行在董丽娜、陈哲等人的心中掀起了惊天波澜!陈哲当场切腕自杀;董丽娜也突然失踪。
肖天亮、乔霞婚没结成。乔霞也趁机找借口与肖天亮分居。两人在争吵之后，肖天亮住进了游民集体宿舍。
而垦区的工作也不断面临挑战，由于缺乏经验，肖天亮在工作中急躁冒进，导致水利工程失败，致使战友牺牲，垦民逃跑……肖天亮被停职。事业、婚姻双重打击，让肖天亮陷入人生的最低谷……
但是，绝不认输的肖天亮开始了绝地反击!虚心求教“老土地”高三舅，从他那里获得了苏北第一代垦荒者、民国时期最著名实业家的张謇的苏北开发计划书。他找到了这片广袤土地开发的一把钥匙，他开始有了信心，但是，他却遭到了垦区另一领导干部钟维的质疑。
偏偏祸不单行，董丽娜为了帮肖天亮打抱不平，花钱买动部分游民罢工，以此向钟维示威。钟维对肖天亮二罪归一。肖天亮必须绝处逢生。
为了寻找逃散的游民，肖天亮立下军令状，他和乔霞一起回到上海找人。恰恰这次上海之行，让乔霞发现了自己父亲死亡的真相，杀父仇人不是中共，而是国民党保密局。乔霞震惊、痛心、自责，她竟然被真正的仇人利用，成为背叛爱情、背叛亲情的罪人，并为仇人卖命!而此时，善良的陈哲又被特务杀害，新仇旧恨煎熬着乔霞，她亲手枪决了利用她的特务头目蒋文彪，并想以自己的死来赎罪，但是，机缘巧合，她又没有死成。她最对不起的是肖天亮。她想实现和肖天亮的“圆房”的梦想，但是一切都已经为时已晚。
肖天亮通过种种迹象，发现了乔霞和其他特务的行动，安排计策，配合上海警方，打入敌特内部，九死一生，端掉特务巢穴，解救出更多的游民。肖天亮希望乔霞能够迷途知返，却不知道乔霞正被特务头子“斧头”胁迫，无法向肖天亮坦诚一切，肖天亮万分失望。
肖天亮被罢官之后，住进垦民之中，在与垦民们的碰撞中，不断相互理解，终于由最初的对抗到逐渐配合。
越来越多的垦民也把自己当成垦区的主人，积极投入到垦区的建设中。董丽娜更是在肖天亮的帮助下戒掉毒瘾，重新唤起对生活的憧憬。她对肖天亮的感情也越来越深，但是肖天亮已经是有家之人。她只能将深沉的爱意埋在心底。
残余的敌特仍然蠢蠢欲动，最终，密藏在董丽娜皮箱内的敌特计划——“浊水”名单被找到，肖天亮按照名单清除了所有特务，而乔霞却在这个过程中为了帮助肖天亮保护名单而献出了生命，以最沉重的代价实现了自我救赎。
