丁洁琼（谢芳 饰）的意外到来，令苏冠兰（康泰 饰）惊愕不已，他无法向夫人叶玉涵（袁玫 饰）做出解释。原来丁洁琼是他二十八年前的恋人，他们邂逅于丁洁琼的一次意外落水，科学救国的共同志向使当时的两个年青人产生爱情，私订终身。苏的父亲苏凤琪（石羽 饰）执意要儿子和故友的女儿叶玉涵成婚，苏冠兰百股推诿，不肯就范。他打算同丁共赴美国留学，以造成“逃婚”事实。谁知，美国联邦特务查路德（林征 饰）从中作梗，无奈之下，丁洁琼只好自己走了，在美留学数年，在奥姆霍斯（尼尔·伯尔顿饰）博士的帮助下，丁洁琼也获得博士学位。期间二战爆发，她因反对美国使用原子弹而遭监禁。苏凤琪骗儿子说丁已和美国人结婚，不明内情的苏冠兰只好和救过自己一得得鲁传承鲁文化命的叶玉涵完婚......
本片根据张扬同名小说改编。