在廿一世纪的未来世界，特种部队精英项少龙(古天乐饰)，机智过人，身手不凡，被选中参与一项神秘计划。有关当局，多年以来一直进行秘密研究，终于制成全世界第一部时空穿梭机。项少龙在千挑万选之下，终成为首位穿梭时空的实验者。

项少龙准备展开他的划时代的旅程，回到二千多年前，亦即是战国时代的中国，秦王嬴政(林峰饰)登基那年的咸阳城。岂料时空穿梭机突然发生故障，项少龙被送至秦王嬴政登基前三年的赵国。

项少龙孤身流落赵国，为了可以回到未来，决意不顾一切，也要找到当时尚未继位，仍在赵国被软禁，过著质子生活的嬴政，助其建立一番伟大功业。项少龙千辛万苦，前往赵都邯郸寻找嬴政，途中因相助赵国“畜牧大王”乌氏家将陶方，击退马贼灰胡，得到乌氏赏识，更获其女乌廷芳(宣萱饰)之青睐，但同时惹来正极力追求乌廷芳的剑客连晋(江华饰)妒忌。

赵王知悉魏国信陵君得到了鲁国巧匠公输般制造武器的精密图谱，为了防止魏国制成厉害武器侵赵，表面上派项少龙护送三公主赵倩(雪儿饰)嫁到魏国作储妃，以示赵、魏两国友好，实则命项少龙伺机盗取。项少龙成功盗取逃离魏国，返抵邯郸，因立下大功，备受赵王重用，更令赵穆(李子雄饰)恨之刺骨。

赵穆想方设法，屡欲加害项少龙不果，反让项少龙发现自己一心要找的嬴政，原来被赵穆囚于其府中，而其母后朱姬(姚莹莹饰)更已成为赵穆之禁脔。项少龙藉著乌氏的关系，与秦国吕不韦取得连系，吕不韦为了巩固其势力，乃命项少龙设法把朱姬、嬴政母子救回秦国。项少龙千辛万苦，救出朱姬，却从朱姬口中，得悉一直被赵穆所软禁之人根本只是替身，真正的嬴政早已秘密送往一穷家寄养。

可是再在项少龙查探之下，惊闻真嬴政竟也死于战乱。项少龙面临困境，为了求存，忽发奇想，决以赵倩表哥赵盘(林峰饰)冒充嬴政。项少龙在乌氏的协助之下，成功避过赵穆耳目，举家与朱姬、嬴政(赵盘)母子逃出赵国，直奔咸阳。庄襄王死，由赵盘盲充的嬴政继位，嬴政(赵盘)因未成年(未满廿一岁)，仍未能正式加冕，使吕不韦得以摄政之名，大权在握，同时开始密谋对付项少龙。

项少龙眼见嬴政(赵盘)做事越来越处心积虑，行为更是心狠手辣，已非当日初见之赵盘，心中只感到无奈。项少龙深知兔死狗烹，决定助嬴政(赵盘)除去吕不韦(郭锋饰)和嫪毐之后，便举家退隐塞外。谁知嬴政(赵盘)为保身世之谜，竟对顶少龙生了杀机，一时间三方人马勾心斗角，各怀鬼胎，令加冕大典形势更为险恶。