《同在屋檐下》讲述了李婉婷与丈夫田嘉伟共同面对家庭变故的故事。两人的儿子大龙被医院诊断为白血病，急需进行骨髓移植。为了挽救孩子的生命，婉婷不得不说出埋藏多年的秘密：大龙其实是她与前男友江浩的孩子。这个真相让嘉伟难以接受，田家人也因此误认为婉婷是品行不端的女人。
两人离婚后，大龙虽然康复，却又患上适应障碍症。婉婷辞去工作，留在家中专心照料儿子。与此同时，田父被查出患有癌症，不久后便离世；婉婷的母亲秋枫也突发中风，幸亏得到嘉伟和江浩的帮助。后来，田母陈萍从嘉伟的朋友那里得知儿子存在生理缺陷，终于对过去的事情释然。她前往医院探望秋枫时，发现看护极不负责，便将对方赶走，决定亲自照顾秋枫。几个月后，在陈萍的悉心照料下，秋枫的身体逐渐好转。
婉婷恳求陈萍同意自己重新嫁回田家，并承诺改掉婆婆不喜欢的地方，努力成为贤妻良母。陈萍顺势默许了她与嘉伟的关系。最终，婉婷和嘉伟复婚，一家人重新走到一起，过上了幸福的生活。
