《天下兄弟》围绕刘栋和田村这对异姓兄弟展开。刘栋是军区司令员刘震山之子，田村则是农村孩子。田村母亲临终前将他托付给刘震山，两人由此成为兄弟。他们一同参军，在部队里经历了诸多挑战与成长。刘栋性格叛逆，在部队中不断闯祸，后在经历一系列事件后逐渐成熟。田村则踏实稳重，凭借自身努力在部队崭露头角。在爱情方面，他们同时爱上了医生石兰，兄弟俩的感情因此面临考验。但最终，他们都坚守着兄弟情义，在各自的人生道路上继续前行，共同诠释了深厚的兄弟情和军人的担当。