1955年的上海，中華人民共和國成立之初，各行各業都百廢待興，憲法也剛剛頒發實施，中華大地正在經歷著大變革。

許靜芝是上海大學醫學院的學生，她不顧母親的阻攔，跳窗逃出去看演出，路上遇到宣傳憲法的游行隊伍，她只好把自行車停在路邊，乘公交車趕往劇場。等她急匆匆趕到的時候，才知道是一場不對外的專場演出，可是劇場里空無一人，許靜芝坐下來，演出正式開始，舞臺上是小朋友的表演，畫外音是林凡清召喚她一起去新疆大草原開創一番事業，許靜芝趕忙跑到后臺找林凡清興師問罪，林凡清是她的男朋友，是上海大學畜牧專業的大學生，許靜芝堅信自己的事業在上海，并當面拒絕了林凡清的邀請，林凡清百般解釋因為邵教授病重，他必須去繼承那份未完成的事業，而且他已經買了兩張后天去新疆的車票，他會在車站等許靜芝的到來，許靜芝拿過車票，猶如是給自己下達的最后通牒，許靜芝當場把車票撕得粉碎，許靜芝的好朋友鄭君也只能眼睜睜看著兩個人不歡而散。

林凡清明明知道許靜芝不會出現，可還是心懷幻想，直到最后一刻他才檢票進站。許靜芝來找家里找林凡清的時候，得知他提前一天登上了去蘭州的火車，然后再輾轉趕往新疆，許靜芝急忙去追他。與此同時，林凡清被好朋友鄭君強行拉下來，勸他不要沖動，可是林凡清還是一意孤行，許靜芝來到車站的時候，火車已經開走了，站臺上只剩下鄭君孤零零一個人，許靜芝趕忙去劇場找那張車票，已經被自己撕得粉碎，許靜芝追悔莫及。

母親很不舍得，可是還是幫她把車票一點一點粘好，鄭君送許靜芝去車站，許靜芝逼他和自己一起去新疆，不但沒收了他的琴，還事先給他父母寫了一封告別信，許靜芝信誓旦旦聲明，一旦找到林凡清，三個人一起回上海，鄭君被逼無奈，只好和她一起上車。

林凡清在蘭州下火車，是私自去建設兵團，無法搭乘拉知情的車，他輾轉找到運輸軍用物資的車，想搭車去兵團，卻遭到押車的齊懷正強烈反對，林凡清毫不氣餒，他拼命追趕軍車，齊懷正被他的堅持和執著打動，只好讓他上車。

李國祥團長負責來接支邊的大學生，許靜芝不小心撞灑了他的飯菜，李國祥不由地愣在原地，他立刻叫住許靜芝，得知她也是學醫的，李國祥更加證實了自己的判斷，許靜芝和自己亡妻艾潔長得一模一樣，許靜芝發現李國祥總是盯著她看，就忍不住詢問，李國祥不知道怎么回答，趕忙借口打水逃開，李國祥越想越難過，忍不住躲在角落里低聲哭泣，老向發現他這樣，趕忙過來勸慰，老向看到許靜芝，也嚇得目瞪口呆，她和艾潔長得太像了，難怪李國祥這么難過。

車子行到半路，齊懷正的貨車突然陷進去，他強忍傷痛下來推車，導致傷口再次出血，林凡清很詫異。車隊很快來到衛生所，齊懷正強行把林凡清趕出去，林凡清向司機打聽才知道，齊懷正是孤膽戰斗英雄，導致他的隱私部位不幸受傷，前幾天剛在蘭州接受手術，醫生檢查發現齊懷正的傷口裂開，必須留下來一個星期治療，司機把他和林凡清留在市衛生所，馬不停蹄趕回兵團。齊懷正不想在此地耽誤，就和林凡清商量第二天攔車回兵團。兩個人正好攔住李國祥護送知情的車，許靜芝他們坐在車廂里，不知道林凡清搭上他們的車。

夜里，車隊休整，許靜芝和林凡清他們都下車休息吃飯，兩個人因為毫不知情再次錯過，齊懷正想讓林凡清去師部，可他堅持要去科克蘭木實驗基地找邵教授。李國祥發現許靜芝睡著了，就把自己的大衣蓋在她身上。第二天一早，許靜芝和小豆子方便回來，發現車隊已經出發了，她們倆掉隊了，不料遇到土匪。