厨王赵志平（女主父亲）在上一届的比赛中意外身亡，如今，三年一届的比赛将再度开启。从小在法国学习西式烹饪的赵清欢（女主）此时回国，并在北京著名的皇宫大饭店做学徒。主厨李达斯（男二）是赵志平的大弟子，毫不顾及往日情面各处刁难赵清欢，使得她只能在后厨打杂，并因此结识了菜场负责给餐厅配送食材的落魄男人刘放（男主）。赵清欢意外发现刘放厨艺惊人，并将送货的金杯车改造成了简易厨房，在他的帮助下制作出一道创意菜品，不料被李达斯占为己有。赵清欢被赶出皇宫大饭店后，认出刘放也是父亲的门徒之一，更是自己青梅竹马的“哥哥”，只可惜在当年比赛时意外被河豚毒素麻痹味觉神经，加之恩师去世，因此一蹶不振，选择落魄逃避。
赵清欢与刘放结伴同行，却遭到了李达斯的暗算，两人意识到当年比赛时的意外或许有隐情，因此决定驾驶“移动厨房”上路，寻找父亲遍布全国各地的其他四名徒弟进行调查。
赵清欢的坚韧和乐观让刘放逐渐敞开心扉，重新拿起厨具，两人携手并进，克服味觉屏障，一起精尽厨艺，中西结合，在一道道美食中发酵了感情。而赵志平散落各地的门徒也因当年的意外而各奔东西：有的成为了上海金融街首屈一指的理财师，十指不再沾一滴阳春水；有的则娶妻生子，背着孩子在安徽小镇的街口搓麻将；有的在景区开了家客栈，避世而居……因此，两人的旅途变得荆棘丛生，但在赵清欢看来，每一个人都仍旧身怀绝技，身上都有着父亲当年的影子：蒙上双目仍神来之笔的刀工、臂力惊人精于拉面的绝活、擅于酿制各类酱料调味的高手……每个人都用自己的拿手菜招待了赵清欢，并给刘放提供了当年比赛时的各种线索，同时也让一直生活在国外的赵清欢体味到了中国美食的魅力。
随着调查走访的深入，当年的真相逐渐浮出水面。原来，林禹松同时收买李达斯和刘放，巧妙用计，让两人相互制约。谁知，两人最后谁都没有下手加害赵志平，而当年的比赛只不过是一场无情的意外，可又是谁调整了阿托品的剂量，导致林禹松的计中计得逞？
通过走访得知，林禹松的皇宫大饭店徒有虚表，口碑日渐衰败，经营愈发困难，因此，投资人以此次大赛为由，要求李达斯务必赢取厨王称号，否则决然撤资。得知此消息的赵清欢和刘放决定一起参赛打败对手，为赵志平报仇，从林禹松手中夺回原本属于他们的饭店。
赵清欢和刘放中西合璧，联手打入决赛，通过重重困难，更是在最后的团体赛中得到其他四位门徒的帮助，最终取得胜利。最终，刘放和赵清欢成功将饭店收回，交由其他四位同门经营，而他们二人则选择继续驾驶“移动厨房”云游四海，探寻更多不为人知的中华美食。
