《我和我的祖国》由七个相互独立的小故事构成，分别讲述了以下七个重要时刻：
《前夜》
导演：管虎
主演：黄渤、王千源、欧豪、梁静、佟大为等
故事内容：1949年10月1日中华人民共和国成立前夕，为保障新中国的“第一面”五星红旗顺利升起，电动旗杆设计师林治远和其他参与开国大典的工作人员以及人民群众众志成城、共克难关，最终确保了新中国的五星红旗顺利飘扬在广场上空。
《相遇》
导演：张一白
主演：张译、任素汐、张嘉译、周冬雨、彭昱畅等
故事内容：1964年10月16日中国第一颗原子弹成功背后的故事。高远等无数隐姓埋名、无私奉献的英雄，在国家大爱和情侣小爱之间，他们纷纷选择了前者，直到原子弹爆炸成功高远才敢与女友相认、与家人联系。
《夺冠》
导演：徐峥
主演：吴京、马伊琍、徐峥、刘涛、张建亚、韩昊霖、樊雨洁等
故事内容：1984年8月8日，当中国女排奥运会夺冠并首获世界大赛三连冠时，发生在上海石库门弄堂里欢呼和不舍。冬冬虽人小但心中的梦可不小，在他身上更多体现的是国人身上的家国精神。
《回归》
导演：薛晓路
主演：杜江、朱一龙、惠英红、高亚麟、王洛勇、任达华等
故事内容：1997年7月1日香港回归前夕，为确保五星红旗准时飘扬在香港上空，升旗手朱涛和无数心心念念的中国人以他们不同的身份在各自的岗位，只为保证香港回归的分秒不差。
《北京你好》
导演：宁浩
主演：葛优、龚蓓苾、王东等
故事内容：2008年8月8日北京奥运会开幕式的故事。喜迎奥运之际，出租车司机（葛优饰）将自己视若珍宝的开幕式门票送给了远赴京城的汶川地震孤儿。
《白昼流星》
导演：文牧野
主演：刘昊然、陈飞宇、江珊等
故事内容：以2011年神舟十号飞船成功着陆为背景，讲述了两个年轻人从迷茫到找到人生方向的故事。
《护航》
导演：宁浩
主演：宋佳、佟丽娅、雷佳音等
故事内容：以2015年纪念抗战胜利70周年阅兵式为背景，展现了中国空军女飞行员的英姿和她们的职责。
这七个故事通过普通百姓的视角，串联起新中国成立以来的辉煌历程，展现了国家的发展和人民的生活变迁，是庆祝新中国成立70周年的献礼影片。