抗战士兵庞天德(朱亚文饰)的部队被日本关东军疯狂包围,不得不暂时撤入苏联。苏联安排娜塔莎(伊丽莎)负责对中国士兵的间谍训练。她非常欣赏聪明英俊的天德,两人坠入爱河。训练结束后,两人被派往境内与地下党联系。他们成功烧毁了日本码头,处决了苏联人渣罗斯托夫(安德烈·拉泽夫饰),为苏联搜集了大量的详细情报。后来,娜塔莎被送回了她的国家。田德拒绝了父亲(马恩然饰)安排的婚姻,只想尽快与娜塔莎团聚。新中国成立后,娜塔莎作为苏联专家来到中国。两人正要登记结婚时,中苏关系破裂,两人分道扬镳。改革开放后,天德牢记当年的约定,在中俄边境遇见了梦寐以求数十年的娜塔莎……