1890年，湖广总督张之洞在武汉创建了汉阳兵工厂，开始研制中国自己的武器。主人公刘汉阳的父亲刘鄂是枪炮师陈江南的徒弟，刘鄂与江雷、荆尚柯、夏之前并称为四大弟子。就在他们研制武器取得重大成果的时候，师父陈江南却成为了一场阴谋的牺牲品，在研制现场被炸死。四大弟子决心查明真相为师报仇，并立誓研制出中国自己的制式步枪——汉阳造。造枪者更造人，兄弟四人无法抵挡历史大潮的浪头，他们投身辛亥革命，江雷为此献出生命，刘鄂也在武器试验中丧生，命运沉浮中荆尚柯退居山野，夏之前与日本妻子专注于生意场，却不知自己早已被日本间谍暗中利用。第一代造枪人有了自己的后代，刘汉阳与弟弟刘造强、荆尚柯的儿子荆楚、夏之前的儿子夏行、江雷留下遗腹女儿江雪。风雨如晦的战争年代催生着他们走向不同的命运选择，刘造强与江雪加入共产党，投身无产阶级革命队伍中，荆楚成为国民党军官、夏行被日本间谍舅舅打造成特务。刘汉阳则爱枪如命，继续从事造枪事业。南昌起义，刘造强与荆楚战场对垒，刘汉阳不解于兄弟相争，无奈于自己酷爱的枪却造成兄弟们互相残杀。国民党情报人员楚蝶一直怀疑刘汉阳与共产党有关系，又为刘汉阳顶天立地的个性所折服，虽得不到回应却依然自顾自地爱着他。而从小与刘汉阳一起长大的江雪也暗恋着刘汉阳。在刘汉阳兄弟之情的感染下，荆楚决定带领部队起义，就在起义的关键时刻隐藏在暗处的军统狙击手却瞄准了刘汉阳。千钧一发之时楚蝶推开刘汉阳，用自己的身体挡住了子弹。临死前楚蝶躺在刘汉阳怀中，说这是她最好的结局。武汉解放，新中国成立，汉阳造原厂改为解放军军工厂，为新中国武器现代化再谱新篇。时光流转，而汉阳造的精神则永远流传。