1937年黄河惊涛拍岸，船帮少主张东升在父亲主持的祭河神仪式上饶有性质地看着船帮的人们齐唱河神调。看得入神，行走间意外撞倒了仪式边缘一件青铜祭器，并惊讶地发现祭器底部暗藏某种渡河坐标。张东升一再追问，父亲却只字不答。父亲在一次渡船时遭受意外，被村民送回家时已奄奄一息。临终前，父亲承认自己是被日军埋伏。说明祭器底部是帮助八路军渡河的关键坐标，能使八路军在汹涌不息的河面上顺利前行、摆脱日军包围。嘱咐张东升无论如何要想办法在日军的封锁监视下，把坐标信息传递给八路军。

原本对日军抱有恐惧心理的张东升在父亲去世的悲痛下，化仇恨为勇气，说服船帮众人帮助来渡口寻求帮助的八路军战地医生林素秋，暗中配合八路军工作。他们将药品缝入牡丹袱子的刺绣褶皱，运送给河对岸被日军围困的八路军。而在对船帮的了解加深后，张东升也发现虽然暗石位置不变，但河流暗涌会随季节变化而变化，这种变化只有经验老道的船夫能察觉，需要船帮根据八路军渡河时间即时给出指引。并在林素秋的影响下逐渐觉醒民族热情，成为一名鉴定捍卫国家大义的有识之士。

船帮在河边发现一个满身泥土和伤痕的小孩。林素秋把孩子治好，从孩子口中得知他是被日军追杀的孤儿，名叫栓子。至于日军为何大费周章抓捕一个孩子，栓子沉默不语。但把栓子留在船帮不是长久之计。为保护栓子逃离，张东升与林素秋假借送丧之名，让栓子躲进父亲的棺材，冒着生命危险一路送出。临别之时，栓子坦白自己身上有日军使用细菌战的证据，并交由已经深受其信任的张东升。张东升在林素秋的解释下知道了这是日军侵华罪行的重要证据，带回船帮加以保存。

随着日军对八路军包围圈的不断缩小，想办法引导八路军渡河显得愈加紧迫起来。在从林素秋口中得知有种摩斯密码可以用点数长短传递信息后，张东升创造式的将渡河坐标路线以摩斯密码的形式融入河神调的节奏之中，那时以鼓声传递就能即时给八路军路线指引。于是张东升和林素秋配合，用花瓣针脚层数对应河道暗礁深浅传递给八路军，又用河神调暗合摩斯密码，作为指引八路军渡河的暗号。

渡河之日，日军意识到船帮在传递信息，决定不分青红皂白对船帮进攻。张东升点燃河两岸的芦苇荡，在大火中带领船帮高歌河神调，并亲自摆船阻挡日军追击，帮助八路军顺利过河。

八十八年后（2025），历史系研究生陈夏修复东渡纪念碑时，发现太爷爷日志里夹着的半片牡丹袱子，其褪色纹路竟与碑文缺失的“癸亥年险滩”记载完全吻合。敏锐的科研精神是他意识到当年村子里关于八路军平稳渡过黄河险滩的传说绝非“河神显灵”，而是有精通河道概况的人给予了帮助。为了解开这段黄河密码、还原真实历史，陈夏决定留在此地长期研究。

此时，日本访问学者森岛以调研侵华历史的名义来到，实则是作为当年侵华日军的后人，来此意图找到当年留下的关于日军细菌战的证据并摧毁，从而隐藏日军的恶行。两人在表面上达成了合作。

陈夏在森岛携带的监听磁带中，发现1937年的船工河神调波图与当代防汛警报频率惊人重叠。二人循着船帮后人传唱的调子，在黄河故道挖出锈蚀的青铜祭器，内壁泥沙冲刷出的鱼鳞纹路坐标，与林素秋遗落的护士证背面的等高线符号交织成谜。当陈夏将森岛祖父密电中“七颗船钉”的记载，与河滩拾获的生锈船钉拼合时，钉帽磨损面竟指向当年藏匿菌种的礁洞。最终在河神庙地宫，张东升刻于石壁的鼓谱、栓子后背的星象图与现代声呐测绘数据重叠，揭晓船帮以婚丧器具传承千年的密码：袱子牡丹的针脚是河床等高线，棺材底的鱼眼对应军事要塞。而日本访客此行的目的，是找回日军当年细菌战的证据，而陈夏发现真正的证据被当年林素秋绣进最后一朵牡丹，是极细的蜡封发丝菌种样本。终在陈夏手中的DNA鉴定里，化作揭露731部队罪行的铁证。