一九六二年夏天，风雨之夜。孙老五夫妇相继离世。矿工陈忠实将工友孙老五未满周岁的孤儿大宝抱回家。恰巧，陈忠实的妻子王桂兰当夜生下一子。桂兰不下奶。徐三的妻子淑英将大宝张罗给表兄抱养。淑英带着表兄来接人，桂兰当下反悔。从此淑英对桂兰心怀嫉恨和偏见。

　　陈忠实给大宝改名陈天雨，给亲生儿子起名陈天雷。转眼，兄弟俩已经七岁。这一年，陈忠实收留了右派马大海、刘云双夫妇的女儿马薇薇。马薇薇管桂兰叫大姨。

　　桂兰唯恐外人说自己偏心，对自己的亲生骨肉近乎残酷，把母爱更多地给了天雨。年幼的天雷嫉妒哥哥，对桂兰更是逆反强烈。当听说他们兄弟不是亲哥俩时，天雷便认定自己不是亲生的，随即离家出走。天雨将天雷找，天雷从此不再管桂兰叫娘。

　　一九七六年，唐山大地震，淑英重伤。临终前，她终于向桂兰道歉，承认桂兰是好娘，并将自己的一双儿女玉龙、玉凤托付给桂兰。桂兰回想十几年，为了消除淑英的偏见而遭受的痛苦，放声嚎啕。桂兰认下一双儿女。陈家又多了一对兄妹。

电视剧非亲兄弟剧照

　　一九七八年，刘云双平反，将马薇薇接回城里。分别前，马薇薇跪倒在桂兰面前，谢恩呼娘。

　　一九八零年，高考前夕，陈忠实为了救十二名矿工不幸遇难。虽然桂兰严密封锁噩耗，天雷还是看出破绽，桂兰将噩耗告诉了天雷。积怨已久的天雷认为桂兰是故意叫他落榜，让天雨顺理成章上大学。天雷随即向桂兰逼问亲生父母。痛不欲生的桂兰让他去问徐三。徐三得知天雷误解桂兰，把天雨的身世告诉了天雷。天雷如梦方醒。他随即故意落榜，接过父亲的重任供天雨上大学。

　　一九八四年，天雨大学毕业，成为电视台一名新闻记者。天雷、玉龙承包了一家饭店。马薇薇成为一名医生。此时，四个年轻人情窦初开心有所属。玉凤爱着天雨，天雨爱着马薇薇，马薇薇爱着天雷。然而，生活总是阴差阳错，给他们的情爱更多的磨难。桂兰和刘云双两个母亲认为天雨和马薇薇最合适，决意要天雨和马薇薇成为夫妻。深深相爱的马薇薇和天雷非常痛苦。高考落榜爱情无着的玉凤更是难以承受打击，患了青春期精神分裂症。

　　玉凤在天雨陪伴下病情好转。当他看到马薇薇和天雷在一起，顿生醋意，扔下玉凤，不辞而别。情绪失控的玉凤跑上铁道撞火车，天雷舍身救下玉凤。玉凤被天雷所感动，逼问天雷是否愿意娶她。天雷只好答应。玉凤嫁天雷正和徐三、玉龙心意。当天雷面对马薇薇的感情，又决定悔婚。徐三一气之下，将玉凤送到陈家逼婚。天雷看到娘急得晕倒，终于答应与玉凤结婚。马薇薇来到陈家，正巧天雷和玉凤起了结婚证。马薇薇痛不欲生。

　　婚礼前一天夜晚，天雷借酒消愁。与调戏服务员的华小军一伙人发生冲突，著名企业家华大军的儿子华小军被天雷失手打死。

　　玉龙为救天雷，饭店被骗;天雷一审被判死刑;桂兰患脑出血，生命垂危……眼看陈家无人，徐三将隐藏二十多年的真相告诉天雨。天雨得知自己孤儿身世，开始重新审视自己的人生。决心用生命报答所有的亲人。

　　在营救天雷的过程中，天雨用真情打动了华大军。同时，他和玉凤的心也在悄悄的贴近。天雷因防卫过当，致使华小军死亡，被判有期徒刑三年。华大军认下天雨、天雷做儿子。

　　生活的风雨使玉凤懂得了爱的真谛，她主动跟天雷提出离婚。马薇薇和天雷得以相爱。天雨也向玉凤表达了爱情。至此，两对年轻人重新找到所爱。但桂兰和刘云双却蒙在鼓里，两位母亲仍然认为天雷和玉凤，天雨和马薇薇恋爱。

　　三年后，天雷刑满出狱。天雷提议，他们的爱情不到最后不揭锅。此时，离家出走的玉龙带着女朋友归来。桂兰决定，三对儿女同一天办喜事。一九八七年，天雨、天雷和玉龙一起举行了婚礼。夜晚，天雨与玉凤、天雷与马薇薇双双跪在桂兰的面前，正待说出真相，天雷口吐鲜血，被送进医院。原来，天雷出狱前与越狱罪犯搏斗，被打伤了胸部。为让娘高兴，他一直忍着。等医院检查出天雷肝坏损，他已经生命垂危了。天雨当即决定为天雷换肝，挽救兄弟的生命。桂兰面对两个儿子的生死，痛苦难以抉择，天雨跪在桂兰面前。

　　经过十个小时的手术，天雨的肝脏植入天雷的身体。手术成功。这一对非亲兄弟终于血肉相连。

　　一年以后，天雨和天雷没有完成的婚礼在华大军的饭店隆重举行，天雨、天雷这对兄弟一起享受着生命的奇迹，等待他们的是幸福美好的未来……