这部电视剧讲述的是葡萄六岁时父亲袁卫国因为无法忍受儿子患孤独症所带给家庭的精神压力，而与妻子离婚，却和新欢墨慧雅结婚。狠心地抛弃了这一双儿女。母亲为了能全心全意地照顾袁望，不得不把葡萄送到了寄宿学校。出于对母亲和哥哥的不理解，葡萄改去了“袁心”这个名字，开始学会了自己照顾自己。长大后的她勇敢自信，也有了自己的家。母亲带着袁望和被领养的“妹妹”小袁心的意外来访打破了原有的平静。母亲病逝，葡萄承担起了照顾袁望和小袁心的重任，她的人生发生了巨大改变……工作飞了，丈夫跑了，婆婆、小姑不理解，社会对孤独症的歧视。带着袁望和袁心一起活下去，成为葡萄唯一的信念。在袁望和袁心的影响下，面对袁卫国这样一个不称职的父亲，她学会了宽容和谅解。在生活的困苦和情感的磨砺中，葡萄理解了母亲无私的爱，明白了有爱才有家！

守望的天空凭借赵文瑄、李沁、林申、萨日娜等新老艺人的出色表现，将一个繁冗多难的家庭纠葛与坚强勇敢的女孩生命情感成长史呈于荧屏，生动记录了由李沁饰演的“葡萄”与林申饰演的“墨理”在不同的家庭背景、生活境遇之下，截然不同而又千丝万缕的命运波折。同时，也首次将对孤独症人群的了解与关爱推向了公众。李沁反常的暴烈、林申文雅的小坏、赵文瑄纠结的父爱以及萨日娜坦荡的母性，让观众任随剧情与主人公的“折磨”而欲罢不能。