1933年9月18日，三位畢業于日內瓦醫科大學的美國年輕醫生初到上海——這座東方最大的城市，就遇見這里的抗日大游行。在游行隊伍中，一位散發傳單的美麗少女引起了醫生海德姆的注意。第二天，在上海慈濟醫院，一支為傷員表演節目的劇團又被巡捕房驅趕，混亂中，海德姆發現他保護的人正是昨天游行隊伍中的女孩，名字叫蘇菲。
三位美國醫生發現上海慈濟醫院不是他們當初想象的那樣，免費為窮人治病，并不能實現他們強烈的治病救人的理想，于是決定一起在上海九江路開了一家“海德姆博士診所”。
在上海正風中學讀書的蘇菲是學校話話劇社的活躍份子，認識了上海復興大學的學生會主席洪云飛和宣傳部長寧英后，他們鼓勵蘇菲和她的劇社走上街頭，宣傳抗日。從蘇菲手上戴的翡翠手墜，洪云飛發現她正是自己在家鄉訂婚的未婚妻，蘇菲想還給他手墜，洪云飛安慰說，包辦婚姻是封建余孽，不必在意。
上海警察又在街頭抓捕出演抗日劇的學生，海德姆再次從警察手中救出蘇菲，無意中獲得蘇菲手上戴的翡翠手墜。
半年后，蘇菲因為參演電影《海葬》成為一名小有名氣的明星。在一家餐廳，蘇菲和朋友聚餐，看見一個人獨自吃飯的海德姆，海德姆一直對蘇菲念念不忘，還保存著她的手墜，當他從家中取回手墜，蘇菲又一次離去，并囑咐待者轉告海德姆，手墜送給他了。
海德姆的診所因為戰爭和內亂，難以為繼，房租都交不起。他的同學們都回國了，新朋友艾黎告訴他，中國有一支紅軍部隊向全中國發出停止內戰、團結抗日的號召，海德姆很是好奇。
國民黨白色恐怖下的9.18四周年抗日大游行，寧英不顧好友宋貞娣的勸說，和洪云飛一起參加抗日游行，軍警四處抓人，還沖散了游行隊伍。眼看洪云飛就要被國民黨抓走，寧英奮不顧身沖去救洪云飛，自己卻不幸被捕。洪云飛捂住宋貞娣的嘴，不讓她叫出聲，并說站出去是無謂的犧牲，眼睜睜看著寧英被抓進警局。
海德姆也參加了抗日大游行，拘留所的格林上尉警告他說，美國領事館決定，下次再發現他參加這些政治活動，會把他直接遣送回國。
在海德姆對中國的社會現狀苦悶的時候，朋友艾黎告訴他，中國現在最缺少的不是醫生，而是改變現狀的革命戰士。馬海德不僅參加了馬列主義小組的活動，并為美國報紙撰寫介紹中國紅軍的文章，而且還協助宋慶齡做了許多革命工作，幫助革命蘇區購買了一大批蘇區急需的藥品和手術器械，和地下黨接頭安全地把物品轉移。
蘇菲在宋貞娣的幫助下到監牢看望寧英，寧英說所有的事她會一人承擔，還深情地表示要洪云飛不要擔心她，她不會說出他們同是共產黨員的事。過了幾天，寧英就作為共產黨員被槍決，蘇菲和宋貞娣悲痛不已。
長征過后，輿論對紅軍極為不利，毛澤東請宋慶齡幫忙，邀請一位外國醫生和一位外國記者去邊區進行實地考察，宣傳了解共產黨的抗日政策。宋慶齡很快就確定了兩個人，一個是當時參加了一二九運動的燕京大學教授斯諾，一個是當時上海馬列主義學習小組的成員、美國醫生喬治?海德姆，艾黎告訴海德姆應該到中國的西北去看看。在宋慶齡的安排下，這兩個人很快就踏上西行之路，海德姆到鄭州與美國記者斯諾會合，經西安轉乘去陜北的汽車。
海德姆和斯諾同時到達西安后，他們按照宋慶齡的吩咐，住進了當時西安最有名氣的“西京招待所”，?手持半張五英鎊和一個叫“王牧師”的人接頭。在“王牧師”的安排下，海德姆與斯諾躲在貨物中，闖過重重封鎖線，離開西安。在換乘騾馬前往紅軍駐地的半路上，他們被一股民團攔截。危急時刻，紅軍隊長秤砣帶領紅軍游擊隊從山上沖了下來，民團落荒而逃。
輾轉來到陜北紅軍駐地，周恩來在窯洞接待了他們，雖然是簡單的羊肉和面饃，但這卻是紅軍部隊里最豐盛的食物。海德姆為周恩來做了簡單的身體檢查，查出他營養不良，深切地感受到了紅軍的艱苦。斯諾為周恩來照了一張騎馬的個人照，海德姆表示他喜歡紅軍的八角帽，周恩來送了一頂給他。周恩來為海德姆和斯諾在蘇區安排了92天的具體行程。
洪云飛怕宋貞娣舉報他是共產黨，假意向她示好，宋貞娣表示她要離開學校，看不起他這個出賣朋友、怕死求榮的人。洪云飛在路上遇見蘇菲，誣陷宋貞娣出賣寧英，現在在收拾行李去她的警察局表哥處，蘇菲信以為真。
經過三天的路程，海德姆和斯諾來到保安，這里舉行了盛大的歡迎儀式來迎接第一批來蘇區考察的國際友人。海德姆和斯諾見到了毛澤東，并和他長談，聽他分析中國目前的抗戰形勢，海德姆感受到毛澤東的樂觀、自信和勇敢，紅軍軍隊的紀律嚴明和群眾關系的良好，感覺中國共產黨現在雖然弱小，經常被國民黨圍剿，但未來是充滿希望的。
在和當地人接觸的過程中，海德姆發現他們喜愛吃甜棗，但卻從不刷牙，導致年老以后掉牙，他建議每天至少刷一次。