喧嚣吵闹的都市一隅，不起眼的角落里，经营着一家从午夜十二点到次日七点营业的小饭馆，被人称作深夜食堂。食堂的菜单仅有大锅菜、啤酒和白酒三样，当然如果客人有什么需要，老板也会专门为他们烹制。食堂的老板（黄磊 饰）不苟言笑，却用一颗温暖真诚的心对待每一位走入食堂的客人。白天，都市男女或者光鲜亮丽，或者狼狈畏缩。到了夜晚，他们便逐一卸去一天的伪装，坐在食堂的角落里，吃喝谈笑，插科打诨，吐槽着坎坷的人生和不公的命运，满身是血双目含泪却仍憧憬未知但可能美好的未来。深夜食堂，是为每一个全力而行的人们喘息疗伤的绿岛……

本剧讲述叶子(宋妍霏饰)和初恋男友向泽羿（范世錡饰）之间一段年少校园爱恋牵出一生的情缘。宋妍霏扮演的“叶子”一开始是青涩的大学生，情窦初开的她和初恋甜蜜无比，而初恋的不辞而别让她倍受打击，十分痛苦。多年后，叶子成了非常著名的漫画家，向泽羿归来向“叶子”坦诚当年的事希望能够重新开始，叶子将如何选择……

丁人间（佟大为 饰）因为带领公司同事要求老板涨薪而遭到了开除，妻子林月（林鹏 饰）在好友唐晓刚（朱刚日尧 饰）的怂恿下向丈夫提出了离婚，之后和唐晓刚走到了一起。失业后的丁人间无奈之下来到了翟至味（王一博 饰）的公司打工，处处受这个小自己很多的小老板的管制。之后，唐晓刚在商场上刻意排挤翟至味，导致他的公司破产，与此同时，翟至味的父亲去世令他的人生跌至低谷。

白皓宇（盛一伦 饰）出国念书归来，想要见一见自己曾经的青梅竹马慧珍（迪丽热巴 饰）。曾经，慧珍是前途无量的美少女，但如今，她不过是一介毫不起眼的超市理货员。为了不让白皓宇失望，慧珍找到了自己的白富美闺蜜夏乔（李溪芮 饰），求她假扮自己去和白皓宇见面，哪知道夏乔假戏真做，对白皓宇动了芳心。慧珍找到了一份杂志社的新工作，让她没有想到的是，自己的上司竟然正是白皓宇，一开始，白皓宇十分看不上大大咧咧傻里傻气的慧珍，但随着时间的推移，白皓宇渐渐在慧珍身上看到了过去的影子，对夏乔和慧珍的真实身份产生了怀疑。与此同时，记者林一木（张彬彬 饰）亦对慧珍展开了热烈的追求。

张果果（孙怡 饰）是街坊邻里间熟识的馄饨店的送餐女孩，她以自己的热情和开朗赢得了大家的喜爱和尊重。实际上，张果果的真实身份是著名苏绣工坊金缕阁的千金，虽然并不知道自己的身世，但血液和基因不会骗人，张果果在刺绣上显示出了过人的天赋，并最终排除了万难，凭借自己的努力进入了金缕阁成为学徒。                                                                      　　尽管张雨欣（吴优 饰）和张果果并没有实际上的血缘关系，但两人在同一屋檐下长大，张果果一直视对方为自己的亲姐妹。哪知道贪婪和欲望蒙蔽了张雨欣的双眼，她拜了徐卉婕（潘仪君 饰）为师，而徐卉婕正是张果果的亲生母亲。在事业上，张雨欣成为了张果果最强劲的竞争对手，在感情上，她们亦陷入了同一对兄弟的纠葛之中。