Taivaan tulien keskiössä on nuorehko naispoliisi Rauni Väänänen, joka palaa kotikonnuilleen asuttuaan pitkään Etelä-Suomessa ja yrittää sopeutua uudestaan synnyinseutuunsa. Raunin suhde hänen dementoituvaan isäänsä on sarjan alkupään jaksojen keskeinen juonilinja. Muita keskeisiä henkilöitä ovat Raunin kollega Aimo Peltoniemi, lääkäri Erkki Viherkoski ja kaupunginjohtaja Sinikka Ström. Sivujuonissa seurataan kriisiytyneitä keski-ikäisiä aviopareja, nuorisokapinallisia, vanhoja kommunisteja, huumerikollisia, lopun aikojaan eläviä vanhuksia ja erakkoja. Keskeisimpiin sivujuoniin nousee neljän alkoholisoituneen poikamiehen tarina. Taivaan tulien tapahtumat sijoittuvat lähes yksinomaan Kemijärvelle.