《時空來電》主要講述積案組組長何君（李小冉飾）從職場菜鳥蛻變成颯爽警花，帶領以新人刑警顧明哲（王天辰飾）為首的四人破案小組，為尋求積壓懸案真相四處奔走，伸張正義的故事。
　　其中，從事刑警職業(yè)20年的何君，在努力查案的同時也一直在尋找失蹤許久的刑警曹征（杜淳飾）。然而，生活在2018年的顧明哲和生活在1998年的刑警曹征，卻在意外情況下通過一通神秘來電開啟了奇妙交流。爾后，兩人依靠著一部舊手機，在不同時空里相互提供線索，將一樁樁積壓懸案逐個偵破，揭示匿藏于每個案件真相的同時，也引發(fā)了案件背后關于人性的思考。他們20年如一日尋求真相的迫切愿望，向觀眾展現(xiàn)人民警察“有案必破，使命必達”的形象，傳遞“正義終將戰(zhàn)勝邪惡勢力，正義不會遲到也永遠不會缺席”的正能量。

　　桐柏地區(qū)山水相間物產(chǎn)豐富，戰(zhàn)略地位十分重要。當?shù)厝蠹易鍙埣?、朱家和楊家世世代代進行著利益上的爭奪，抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)之后，這種爭奪裹攜著國恨家仇有了更為驚心動魄的變化。
　　朱家大少爺朱國梁從黃埔軍校畢業(yè)后成為中央軍團長，朱家二少爺朱國棟在國民黨的支持下成立保安大隊，而張家二少爺張世杰則選擇了另外一條道路，秘密加入共產(chǎn)黨。楊家大少爺卻成為了土匪。
　　在國共合作的大背景下，張世杰聽從黨組織安排，放棄與青梅竹馬的戀人楊紫云共同參加新四軍的機會，潛伏于桐柏地區(qū)，以少東家的身份周旋于國民黨和土匪之間，完成了一件件“不可能完成的任務”。而陰狠狡詐的朱家兩少爺一方面嫉妒張世杰出色的商業(yè)才華和其在百姓心目中的威望，另一方面又懷疑張世杰具有共產(chǎn)黨的身份，屢設毒計試探，企圖將他置于死地……
　　皖南事變爆發(fā)以后，張世杰無意間發(fā)現(xiàn)自己深愛的楊紫云和朱家三少爺朱國柱竟然已經(jīng)結成夫妻，并成為日本鬼子的朋友。張世杰感情上受到巨大傷害，一蹶不振，幸而被一直暗戀于他的郭冰雪罵醒，幾經(jīng)周折張世杰娶了自家丫環(huán)鐘梧桐為妻，這令郭冰雪絕望至極，她一氣之下，嫁給了對自己傾慕已久的土匪頭子、楊紫云的哥哥楊開泰，過上了壓寨夫人的日子……
　　朱家兩少爺表面抗日，背地里卻始終不愿放過張世杰，而張世杰一面與朱家周旋，一面在郭冰雪的支持下，聯(lián)合楊開泰共同打擊日本鬼子，在當?shù)匕傩罩蝎@得更廣泛支持。張世杰從日本鬼子的囚車中解救出我軍的重要情報人員，意想不到他們竟是楊紫云和朱國柱，他們以夫妻的身份打入日軍陣營，竊取情報。此時的張世杰已經(jīng)成為了父親，只能黯然神傷。面對張世杰的妻兒，楊紫云痛苦萬分，沒有把和朱國柱假扮夫妻的事實告訴張世杰，她再次協(xié)同朱國柱前往國統(tǒng)區(qū)繼續(xù)情報工作。
　　張母李玉潔一直因女兒張若虹嫁姚思忠而拒絕接受二人回張家。姚思忠突然以國民黨特派員的身份衣錦還鄉(xiāng)，第一次得到了張母的認可。但是，在敵我雙方的惡戰(zhàn)中，張世杰的姐姐張若虹發(fā)現(xiàn)了自己丈夫身為漢奸的真面目……姚思忠引來日本人，殺害了張世杰的哥哥一家，滿腔仇恨的張世杰精心設計，為姚思忠部下天羅地網(wǎng)將其捕獲，張若虹大義滅親，手刃自己苦盼六年的丈夫。
　　內(nèi)戰(zhàn)爆發(fā)，朱家重新得勢，共產(chǎn)黨暫時撤離，朱家兩少爺抓捕共產(chǎn)黨的傷病員后，將他們帶到張世杰面前刺探其身份，為保全革命力量，張世杰只能眼睜睜地看著自己的戰(zhàn)友被殺，精神上飽受折磨；為取得朱家的進一步信任，張世杰假意將自己的武裝隊伍拱手送給國民黨，然后蝸居起來，背負罵名，暗中養(yǎng)精蓄銳……苦悶的生活中，唯一令他有些許欣慰的是他的姐姐張若虹成長為了革命戰(zhàn)士，也秘密加入共產(chǎn)黨組織。
　　不久，共產(chǎn)黨再次打回桐柏，朱家老小倉惶逃竄。轟轟烈烈的土改運動開始了。一心要與丈夫縮短距離的鐘梧桐在張若虹的幫助下，積極投入到這場革命中。朱父不舍自家房產(chǎn)，暗中潛回欲奪房契，被發(fā)現(xiàn)后中槍身忘。張世杰盡最大努力企圖收編楊開泰的土匪隊伍，無奈楊開泰的態(tài)度始終不明朗，郭冰雪苦口婆心的勸說只被當成是對張世杰的舊情難忘。
　　朱家組織了還鄉(xiāng)團，趁共產(chǎn)黨短暫撤離時期回鄉(xiāng)突襲，接連殺害了鐘梧桐和張世杰的父親。張母李玉潔和張若虹僥幸逃脫，而弟弟張世俊卻被劫為人質。張世杰忍受著家破人亡的巨大痛苦，散盡千萬家財，憑借過人的商業(yè)才華使共產(chǎn)黨在桐柏地區(qū)的中州鈔流通起來，解決了建立革命根據(jù)地的一大難題。
　　革命即將取得勝利，楊紫云和朱國柱在中央軍內(nèi)部進行策反活動未果，楊紫云、朱國柱、張世俊被害。在郭冰雪的幫助下楊開泰和張世杰再次聯(lián)合起來，在激烈的戰(zhàn)斗中，朱家兩少爺被擊斃。解放前剿匪時，楊開泰被共產(chǎn)黨剿匪隊伍誤殺，郭冰雪為此痛不欲生。
　　新中國建立以后，張世杰出人意料地謝絕了擔任領導職務的安排，辦起了小學，做了一名鄉(xiāng)村教師，將革命期間收養(yǎng)的烈士遺孤聚攏在自己的身邊。