该剧改编自作家李娟同名作品。生长在阿勒泰的汉族少女李文秀（周依然 饰）一心在大城市中追求文学梦想，却屡屡碰壁被迫回到老家与开小卖部的母亲（马伊琍 饰）相依为命。在结识哈萨克少年巴太（于适 饰）之后，文秀渐渐发现了当地之美。

张骞为寻月氏绕路白城，求天藏宝图。白城貌似女儿温婉，却暗藏杀机。毒人巫师母残害生灵祭祀月亮之神，张骞设计解救了众人，巫师母葬身火海。白城众人在张骞的鼓励下重建家园。

西极古国，张骞误入王权纷争，王室欲以骞为筹码，与谈兮换得匈奴之信。各自露出本来面目吗，张骞等人巧用二郎之力，破解西极迷惑之密。

天马族。据说祖上曾经与雪峰中神马有约，每年向大宛王室供应足够良驹，换取大宛王室的庇护，奔马部族，更是野心勃勃要取而代之。族长恰在此时又告重病，张骞帮助天马族寻找天马以度过难关。

张骞到了大月氏。即将完成使命。故人无故消失，月氏女王的冷漠拒绝，直指匈奴与贵霜族的种种阴谋，被张骞一一化解。张骞把大汉的国风传遍了西域的城邦各部开通了商路。张骞踏上了复命长安的归途。