该剧以单元形式展开讲述女法医“JD宋安妍”（蔡卓妍 饰）在“死因解码研究所”的遭遇为线索，协助警方破获一个个诡异案件，同时试图探寻父亲旧案的真相，并与神秘女子林小美（钟欣潼 饰）、热血探员刘志明（张孝全 饰）之间展开的一系列惊心动魄的故事。女主角“JD宋安妍”因患HSP“高敏症”而拥有极高敏感度的大脑，不由自主全天候接收一切资讯，在不堪其扰的同时也屡次凭借信息储备量非凡的“最强大脑”打开线索关窍，解开悬案谜题。
霞（梅小惠）与平（陈梅馨）为「飞星唱片公司」旗下之两玉女歌星，二人同时搭上男艺员宁（马德钟），闹出满天绯闻。后霞终看清宁在利用自己，遂与其分手，而平亦另结新欢，后更退出乐坛。两大金牌监制才（黎耀祥）及红（郭少芸）向不咬弦，为一决雌雄，遂打赌谁训练的新人能夺得来年的「最佳新人金奖」，谁便胜出，而两个无意入乐坛的新人培（林家栋）及珊（江欣燕），更阴差阳错成为被力捧的新秀，红极一时！时珊舅父明之酒吧生意日差，遂诱「三只乌蝇」表演歌舞吸引顾客，竟大受欢迎，珊有见及此，决带三人入行……
抗日战争期间，冯德强的父亲被日寇汉奸杀害，冯德强投奔八路军成为一名战士，与日寇汉奸展开无数次殊死搏斗。在八路军于团长的引导下，冯德强从一名普通战士成长为智勇双全的优秀战士。冯德强的妹妹冯娟子，也参加了中共地下党员姜永泉领导的抗日组织。两人的母亲对子女参加抗战十分支持。日寇庞文大佐派出汉奸王柬之打入我军根据地内部进行破坏，妄想摧毁八路军的兵工厂。母亲被王柬之出卖，受尽毒打，母亲仍然不肯透露兵工厂的地点，小女儿被日寇杀害。冯德强在同志们的帮助下，查出王柬之的汉奸行径，将王柬之正法，并利用王柬之的汉奸身份，打入日寇内部，搜集情报，与于团长率领的八路军里应外合，攻破日寇占据的县城，为抗日事业做出贡献。
《山河回响》由新华社、陕西省委宣传部、陕西省广播电视局指导创作，该剧通过双时空叙事，串联1939年延安情报员林远与2025年大学生陈默的跨时空电波对话，何政军饰演的八路军政委王铮还原了红军无线电创始人王诤将军的事迹。剧组深入陕西清涧县、吴堡县等十余处地标取景，力争还原故事背景，并带动线下文旅发展。
