《长沙保卫战》是反映湖南抗战史实的系列连续剧的第一部，将全景式再现在三次长沙保卫战中国共两党联合抗日、共赴国难的悲壮历史场景。
在押犯人黄平安（王宁 饰）在骗取保释后连害两条人命，上级把侦破此案的重任委以刑侦队长罗大洛（马跃 饰），而刚从警校毕业的章子惠（陈数 饰）要带一组警花姐妹加入该案组。由于章子惠是顶头上司（黄精一 饰）的侄女，罗大洛只好分配给她们一些蝇头小案糊弄着，他并不想让她们插手黄平安一案。看破此计的章子惠非常恼怒，她带女刑警们以女性特有的细腻，不但完成了罗大洛所交办的各项任务，还为侦破黄平安一案提供了重要线索，这让大洛对她刮目相看。随着时间的推移，章子惠对罗大洛有了全新的认识，并萌生出爱意，不料此举遭大洛拒绝。案件侦破在即，出人意料的事情发生了......
该剧以一支丢失的枪支为引，勾连起尘封在时间里的滔天秘密，青年刑警文彬彬 （丁禹兮 饰）在支队长邢良（宁理 饰）的帮助下，寻找自己丢失的配枪。在与恶势力的斗争中他不屈不挠，历经磨难矢志不渝，终于探明真相擒获幕后真凶，将黑恶势力一网打尽。
白州市公安局在迎来心理专家李莫愁（王真儿饰）后，刑警队长丁威（李媛饰）通过心理侧写的辅助，破获一起起匪夷所思的疑难案件，并揪出当年一起重案中躲藏在幕后的真正凶手……
