《唐山孤儿》以唐山大地震为背景，讲述了主人公袁佑宁及弟妹在灾难后克服心灵创伤、坚韧奋斗的动人故事。
1976年唐山大地震，袁佑宁原本幸福的家庭被彻底摧毁。父母双亡，二妹佑杰高位截瘫，小妹在废墟中出生，佑宁一夜之间成为五个孤儿的家长。地震后，在党和政府关怀下，受伤的弟妹被送往外地治疗，佑宁和弟弟佑男被送至石家庄育红学校。在那里，老师教导她学会与他人相处，为弟妹和自己的未来奠定基础。
佑宁高中毕业后回到唐山，寄居舅妈家，生活艰难。父亲生前工作的医院和邻居苏伯母一家伸出援手，同时她邂逅初恋。二妹佑杰作为芭蕾舞者，地震后颈部以下瘫痪，陷入绝望，甚至要求结束生命。但来自姐弟和周围人的爱让她坚持下来，在病榻上思考生命的意义。佑宁始终牢记母亲临终嘱托，努力将弟妹拢在一起生活，同时追求成为医生的理想。她拒绝了儿时竞争对手彭子阳的爱情，但子阳始终在学习生活上关心帮助她，最终佑宁在子阳的关爱下取得大专文凭，并敞开心扉接受了他，两人约定共同承担照顾弟妹的责任。
然而，灾难带来的创伤使弟妹们心灵受损，个性无序成长，无法和睦相处。佑宁与弟妹们在生活上分歧不断，弟弟佑聪因意外重伤他人获刑，佑宁打掉孩子伤了子阳的心，子阳选择留学深造，佑宁也与他分手。迷茫中，医院院长拿出佑宁父亲地震前一晚的信，信中提到要成为优秀医生，首先要成为人格健全、心灵健康的人。这封信让佑宁猛醒，弟妹们的行动和苏家的无私爱也让她明白了真正的爱。
最终，佑宁在挫折中学会与他人相处和爱，佑聪在淮南帮助下开始全新生活，钻研电脑并获得爱情。佑宁通过竞争获得医院进修机会，拿到研究生文凭，成长为优秀医生。佑杰残疾的生命经过历练变得从容大度，出版了《太阳已经升起》一书，实现生命价值。其他弟妹也经历磨难后健康成长，对社会充满爱。地震三十周年时，佑宁和弟妹们重新集合，向地震纪念碑献上洁白的花，灾难使他们从浅薄走向深刻，从狭隘走向宽容，更加珍惜亲情、友情、爱情。
