《五星红旗迎风飘扬2》承接“两弹一星”的故事，从1970年4月我国第一颗人造卫星上天写起，着力塑造毛泽东、周恩来、邓小平等老一辈革命家运筹帷幄，在复杂多变和严峻的国际环境中，审时度势，从容应对，始终立于主动地位。为了维护祖国的主权、领土完整和民族尊严，他们进行的坚定而有理有力的斗争，在严重困难面前，他们带领全国人民，迎难而上，以不屈的姿态和昂扬的精神面貌去战胜和克服困难，终于走出了一条中国特色的社会主义道路。
王家两姐妹自小性格迥异，姐姐王焱患先天性贫血症，妹妹王灵均任性顽劣。王灵均不顾家人反对来到深圳，打破了同在深圳的王焱的看似平静的生活。 失业的王灵均住进了王焱家里，二人的相处从最初的鸡飞狗跳逐渐变得和谐温馨起来，姐妹俩也慢慢收获了属于各自的感情。王焱旧病复发，曾一心想摆脱姐姐的王灵均选择守护在她身边。 在经历了工作和生活风波后，王焱卸下了心理包袱，王灵均也放下了芥蒂，姐妹俩一起开启了新的生活。
白牡丹（朱近桐 饰）不受感情的左右，决心要找出父亲的死因。随着白牡丹与阎良（朱旻昕 饰）多番博弈，两人决定联手寻找真相，他们之间的感情慢慢摩擦升温。但由于程峰（胡博文 饰）的插足，阎良与白牡丹之间不断产生误会。“杀父仇人”与“爱人”之间的角色的迥异，让白牡丹不得不面临艰难抉择的抉择。在此国仇家恨面前选择了为民族大义，联手共抗敌人。
