《星汉灿烂》的故事源自关心则乱的小说《星汉灿烂，幸甚至哉》，背景设定在东汉初年。讲述了"留守少女"程少商与少年将军凌不疑的成长历程和情感纠葛，其中融入了家族斗争、家国危机以及人性救赎等多重主题。
程少商，一个因父母长期征战而由祖母抚养的少女，却遭到婶娘葛氏的刻意纵容，意图将她养成无所事事之人。她选择假装顽劣，实则暗中苦学，展现出坚韧与聪慧。当她的父母回家时，亲情因多年疏离而产生矛盾。她在家族中不仅要面对长辈的偏见，还要重新适应父母的管教。
凌不疑实际上是霍翀之子霍无伤，他目睹了生父被凌益杀害的情景，为了复仇，他隐姓埋名十多年，性格冷峻孤僻。他是新帝义子的身份，实际上在暗中追查孤城旧案的真相。他与程少商的相遇成为他情感救赎的契机。
剧中，程少商与凌不疑经历了复杂的情感纠葛和成长过程。她先后与世家子弟楼垚、才子袁慎订婚又退婚，最终因圣旨与凌不疑结缘。两人从最初的针锋相对到相互理解，共同经历了生死考验。凌不疑为了复仇曾抛下程少商，导致两人决裂。程少商经历了五年的沉寂后改嫁袁慎，但最终与凌不疑和解，共同化解家国危机。
剧中还贯穿了东汉初年的动荡局势。程少商与凌不疑在平定叛乱、揭露阴谋中发挥了关键作用，最终他们坚守正义，守护了国家的安宁。关键人物之间的关系也是剧情的重要一环。程少商从“留守儿童”成长为通透坚韧的谋略家，凌不疑则是背负血海深仇的少年将军。最终，两人在经历生死分离后和解，归隐西北共度余生。程家族人也经历了多对眷侣的完婚，与亲人达成了和解。而那些反派角色如凌益、骆济通等则罪有应得。
该剧通过深入的人物刻画和跌宕起伏的剧情线，展现了角色如何在乱世中平衡个人情感与家国大义，最终实现自我和他人的双向治愈。剧中的人物形象生动鲜活，剧情发展扣人心弦，让观众深受感动和震撼。
