长歌公主剧情讲述了永宁公主李长歌一步步成长的传奇经历。李长歌的父亲即为唐朝太子李建成，因卷入皇位之争被弟弟李世民杀害，祸及母兄。此为历史上著名的玄武门之变。长歌得知父亲被杀，母亲自尽的消息，满怀愤恨的她逃出皇宫，女扮男装隐瞒身份，只为能带着兵马杀回长安为父母报仇。

　　大唐，玄武门之变后，太子李建成及其党羽被诛。其女李长歌凭高超武艺逃出宫，并在追捕过程中制造“堕崖假死”而逃生，女扮男装隐瞒身份流落民间，一心伺机诛杀李世民为父母复仇。李长歌用计投奔朔州太守公孙恒，任朔州轻车都尉。在与突厥特勒阿史那隼一役中，长歌为保朔州百姓而与阿史那隼谈判，自愿为虏。在被阿史那隼带往突厥后，长歌用智慧和谋略为阿史那隼解决部落纷争，从奴隶变为幕僚。在和阿史那隼的相处过程中，长歌被这个勇猛无匹、重情重义的异族青年所吸引，两人倾心相恋，谱写了一曲跨越民族和文化的爱情恋歌。

　　长歌获奇人传授武艺、招揽了燕云十八骑等武装力量，筹建了沿“丝绸之路”行走的商队，不仅加强了和各民族之间的联系交流，更形成了强大的情报网，势力一步步壮大，向李世民复仇的日子指日可待。而阿史那隼了解到，身为多民族混血儿又和突厥打了多年交道的李世民对于外族有着相当的了解和宽容。为了民族和人民更好的修养发展，阿史那隼决心与大唐和解修好，互为犄角共御外敌。长歌和阿史那隼出现了严重的分歧和裂痕，虽然两人情深意重，但因为各自的立场而不得不反目成仇。但最后，在家和国的利害冲突中，长歌终以苍生为念，放弃复仇，和阿史那隼一起成为了民族和解的使者。