故事发生在长沙的一个奇妙的夜晚。夜猫子景为为（尹昉 饰）在书店邂逅了明早将要离开故乡的何西西（张婧仪 饰），俩人相约搭伙夜游。何西西聊起同父异母的哥哥，脱口秀演员何岸（张艺兴 饰），就在今晚的演出上，何岸的父亲（罗钢 饰）出现在观众席中，俩人不欢而散。另一边，陈清智（白宇帆 饰）、梁宝琦（周思羽 饰）、老谢（吴军 饰）守护着摩天轮，他们边欣赏夜景，边感叹打工不易。夜更深了，这一晚也是网红大排档老板娘丽姐（苏岩 饰）最后一次掌勺做粉，她决定让自己的徒弟旭哥（吴昊宸 饰）接手继续经营大排档。夜晚即将过去，一群人一起坐在大排档里嗦粉，邂逅、热爱、留下、离开、和解、团圆，都发生在这座城市里，每个人都找到了深爱这里的理由。
1998年，来自西安交大的“少年班”导师周知庸（孙红雷 饰），前往全国各处寻找智商超群的天才少年，最终被选出的22个少年将被赋予艰巨的使命。少年吴未（董子健 饰）就是其中的一员，在这个特殊的班级里，他先后认识了有暴力倾向的麦克（王栎鑫 饰）、小天才方厚正（李佳奇 饰）、“神棍”王大法（柳希龙 饰），以及聪明却冷若冰霜的周兰（周冬雨 饰），五位天才少年从此开始了早于同龄人的大学生活，同时还面对着青春期的各种“疑难杂症”。女神江依琳（夏天 饰）的出现扰乱了男生们的心，攻克“世界数学大赛”的压力也从天而降，而导师周知庸也面对着人生中的最大难题，“少年班”该何去何从？天才少年人生的征途才刚刚开始……
