主要講述1945年夏，國軍將軍雷義方（黃曉明飾）在平原戰場率兵大敗日軍。國軍通訊兵佟大慶（佟大為飾）俘獲了台灣籍日軍軍醫嚴澤坤（金城武飾）。日軍投降之後，三人各行其道。雷義方回到了上海，認識了豪門千金周藴芬（宋慧喬飾）。兩人一見鍾情，不久成婚。但隨即，內戰爆發了。嚴澤坤在抗戰後回到台灣，卻發現曾經的戀人日本女孩雅子（長澤雅美飾）已經被遣返回日本。佟大慶則愛上了白天做護士照顧傷兵，晚上在街頭招客的妓女於真（章子怡飾），兩人原本各取所需照了張“結婚照”，沒想到真的成了一對苦戀的情侶。國共一場大戰，國民黨軍全面潰敗。眾人都想登上太平輪，離開上海去台灣。這艘船成了最後的希望。沒想到，意外的沉船改變了所有人的命運，船上近千人絕大多數都在海難中遇難。
嚴澤坤（演員 金城武）台灣籍日軍軍醫，是一個性格嚴謹的軍醫形象，格沉默隱忍，卻熱烈地愛上了一位日本女孩雅子。突如其來的炮火與戰爭打破了一切，兩人的愛情也因此咫尺天涯。於真（演員 章子怡）雙重複雜的身份，白天做護士照顧傷兵，晚上在街頭招客的妓女。於真是一個身份卑微的底層人物，由於種種原因被迫淪落風塵。雷義方（演員 黃曉明）雷義方是著名的抗日將領，在抗日戰爭中立下過赫赫戰功，卻在戰爭中負傷瘸了腿，抗日戰爭勝利後，他回到上海，加官進爵，並且認識了一位漂亮温婉、個性大氣的貴族姑娘，兩人神交已久、一見鍾情，開始了瘸腿將軍與叛逆小姐的交往，後結為夫妻。周藴芬（演員 宋慧喬）豪門千金周藴芬，出生豪門的周藴芬宛如公主，她期待的是童話般的愛情，然而雷義方作為軍人卻註定要奔赴前線，留下愛人苦苦等。佟大慶（演員 佟大為）國軍通訊兵，後與戰鼓傷病的女子於真產生愛情，和於真是一對患難情侶。
該影片有了金牌美術指導精心搭建的、細節考究的時代感佈景，再加上享譽國際的頂尖攝影師的傾情掌鏡來呈現實景，影片《太平輪》在美術上可謂加上了強力“雙保險”。用最真實細膩的手法還原橫跨六十年、涵蓋海峽兩岸的唯美場景。對於任何一部影片來説，選擇3D大銀幕的呈現方式都是對影片佈景、美術、攝影、表演等方方面面的巨大挑戰，而太平輪選擇了同步上映IMAX3D/中國巨幕3D的版本，更是體現了該影片的一種創新。《太平輪》的明星陣容堪稱豪華，除了章子怡，還包括宋慧喬、金城武、黃曉明、佟大為、長澤雅美、秦海璐、俞飛鴻等十餘位亞洲影視明星。而該劇在選演員時最主要的是要符合人物性格，當然也要考量演技，每一個所飾演的角色給帶來很不一樣的感覺。
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