《你是我兄弟》讲述了盆儿胡同马家四兄弟的成长故事。原本，他们和其他孩子一样，在父母的陪伴下过着平凡而幸福的生活，直到一场车祸夺走了双亲，也彻底改变了兄弟四人的命运。父亲临终前只留下“学好”两个字，这句话被老大马学武（张嘉译饰）牢牢记在心里。
为了撑起这个家、照顾几个弟弟，马学武不得不放弃学业，进入工厂工作。相比之下，老二马学军（邓超饰）始终是家里最让人操心的一个，他鬼点子不断，做事冲动，也因此惹出了一连串麻烦。生活的重压之下，马学武被迫将患病的老四送到别人家寄养。四兄弟就在贫困与磨难中渐渐长大，性格各异的他们也由此走上了截然不同的人生道路。
他们经历了不同的命运，见证了时代的变迁，却始终共同面对成长路上的挫折与困境。无论人生将他们带向何方，“你是我兄弟”始终是四人之间无法改变的事实。本剧与《半路夫妻》《亲兄热弟》合称“亲情三部曲”。
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