抗聯戰士龐天德（朱亞文 飾）所在部隊被日本關東軍瘋狂圍剿，不得已暫時撤入蘇聯境內。蘇聯方面安排娜塔莎（伊莉莎 飾）負責中國軍人的諜報培訓工作，她十分欣賞聰明俊朗的天德，兩人萌生深深愛意。訓練結束后，倆人被派遣到境內與地下黨接頭。他們成功燒毀了日軍碼頭，處決了蘇軍敗類羅斯托夫（安德烈拉澤夫 飾），為蘇聯方面搜集了大量詳實的情報，隨后，娜塔莎奉召回囯。天德拒絕了父親（馬恩然 飾）為他安排的婚姻，只想與娜塔莎早日重逢。新中國成立后，娜塔莎以蘇聯專家身份來到中囯，正待兩人準備登記結婚時，中蘇關系破裂，從此二人天各一方。