1957年冬天，21岁的刘思远从学校毕业报名参加三门峡大坝建设，下火车时遇到风趣幽默的退伍军人张大炮和他儿子小牛。忙乱中，刘思远与一位北京来的记者李素云撞到一起。
李素云找箱子来到大坝工地，顺着口琴声找到刘思远。刘思远跟李素云解释，李素云一肚子的气被工地上建筑工人们火热 的情怀所消融。李素云留下来参加篝火晚会。刘思远吹起口琴《小路》深深地打动了李素云。李素云告诉刘思远她是《动物杂志》的记者，来这里拍白天鹅图片。
为了近距离拍到天鹅，大冬天刘思远赤脚踩在冰水里背李素云过滩地，刘思远两脚冻伤，李素云被深深打动。第二天，刘思远满心欢喜来找李素云时，老乡告诉他，李素云已经回北京了。
一年后，李素云来工地找刘思远，却发现刘思远已不在工地。刘思远被打成右派。李素云一路跑到农场，看到的刘思远让她大吃一惊，他像变了个人，胡子拉碴、一副病容。刘思远却说自己挺好，让张大炮送李素云走。李素云走到半道返回，再次回到牛棚，发现刘思远病得很重，李素云决定留下来。在李素云的照顾下，刘思远病情好转，两个相爱的人终于走到了一起。
在李素云、张大炮、李工程师的帮助下，刘思远开始重新振作起来，李素云却病倒了。这时，李工程师带来了一个好消息，周总理来工地视察了，他们的工作恢复了。刘思远心里燃起希望，李素云说想看天鹅，他们来到黄河滩地。李素云看着天鹅笑了，她永远闭上了眼睛。
