1957年冬天，21歲的劉思遠從學校畢業報名參加三門峽大壩建設，下火車時遇到風趣幽默的退伍軍人張大炮和他兒子小牛。忙亂中，劉思遠與一位北京來的記者李素雲撞到一起。 

李素雲找箱子來到大壩工地，順著口琴聲找到劉思遠。劉思遠跟李素雲解釋，李素雲一肚子的氣被工地上建築工人們火熱 的情懷所消融。李素雲留下來參加篝火晚會。劉思遠吹起口琴《小路》深深地打動了李素雲。李素雲告訴劉思遠她是《動物雜誌》的記者，來這裏拍白天鵝圖片。 

為了近距離拍到天鵝，大冬天劉思遠赤腳踩在冰水裏背李素雲過灘地，劉思遠兩腳凍傷，李素雲被深深打動。第二天，劉思遠滿心歡喜來找李素雲時，老鄉告訴他，李素雲已經回北京了。 

一年後，李素雲來工地找劉思遠，卻發現劉思遠已不在工地。劉思遠被打成右派。李素雲一路跑到農場，看到的劉思遠讓她大吃一驚，他像變了個人，胡子拉碴、一副病容。劉思遠卻說自己挺好，讓張大炮送李素雲走。李素雲走到半道返回，再次回到牛棚，發現劉思遠病得很重，李素雲決定留下來。在李素雲的照顧下，劉思遠病情好轉，兩個相愛的人終於走到了一起。 

在李素雲、張大炮、李工程師的幫助下，劉思遠開始重新振作起來，李素雲卻病倒了。這時，李工程師帶來了一個好消息，周總理來工地視察了，他們的工作恢複了。劉思遠心裏燃起希望，李素雲說想看天鵝，他們來到黃河灘地。李素雲看著天鵝笑了，她永遠閉上了眼睛。