《同在屋檐下》讲述的是原本拥有一个幸福家庭的妇产科医生李婉婷（贾静雯饰），在儿子大龙被诊断出白血病后，平静的生活掀起了巨大的波澜。为了挽救儿子的性命，让大龙尽快进行骨髓移植手术，婉婷只好向丈夫田嘉伟（郝平饰）道出了多年来埋藏在心底的秘密：大龙并非嘉伟的亲生骨肉，而是她与前男友江浩（马德钟饰）的结晶。面对这一突如其来的真相，嘉伟难以接受，田家也误以为婉婷是个不守妇道的坏女人，两人最终无奈协议离婚。离婚后，大龙虽经治疗病情好转，却又患上了适应障碍症。婉婷辞去工作，在家全心照料儿子。然而命运波折不断，田父被查出癌症晚期，不久便撒手人寰；婉婷的母亲秋枫（马丽饰）也突发中风。在这措手不及之际，幸好有嘉伟和江浩的伸出援手。与此同时，田母陈萍（艾丽娅饰）从嘉伟朋友处得知儿子有生理缺陷后终于释然，体谅了婉婷的苦衷。陈萍不计前嫌，去医院探望亲家母秋枫，恰遇不负责任的看护，便果断将其赶走，决定亲自照料秋枫。几个月后，在陈萍的悉心照料下，秋枫的身体大有起色。婉婷恳请陈萍同意自己再次成为田家的媳妇，并保证改掉婆婆不喜欢的地方，做贤妻良母。陈萍借坡下驴，默许了婉婷与嘉伟的关系，二人最终复婚，重新过起了幸福温馨的生活。