电影《无问西东》主要讲述的是四个故事，四个不同时空中几位年轻人的选择和命运。这四个故事，从现代讲到近代，再回到现代

第一个故事：泰戈尔访问中国，提出：中华文明是什么，中华文明中的你是什么？你要为中华文明做些什么？泰戈尔的讲话，使陈楚生扮演的吴岭澜不再感到困惑。

第二个故事：西南联合大成立。王立宏饰演沈光耀，当时是吴岭澜的学生。后来他加入空军，报效祖国，后来在战斗中丧生。

第三讲：中华人民共和国成立后，黄晓明饰演的陈鹏，从清华大学毕业后，成为一名两弹一星的研究人员。他是一个孤儿，在沈光耀和其他人的帮助下才得以长大。章子怡饰演的王敏佳被陷害后几乎被打死。深爱王敏佳的陈鹏带她回到了他的家乡；陈鹏的好朋友李想，当时是一名支边的医生，救助了当时的同伴，也就是现代故事主人公的父母。

第四个故事：张果果是由张震扮演现代故事的主角，解救了一个四胞胎，并不断帮助他们的一家人的故事。