在一張簡樸的病床上，我國著名的植物學家蔡希陶先生靜靜地躺在那里，一絲一縷的回憶著他傳奇的一生。在西子湖畔，青年蔡希陶攜著女友向仲的手，一同憧憬著未來。在上海工人罷工，募捐游行上，希陶為救向仲而被打致傷。但也因此而得見到向仲家人，并公開了二人交友的關系。向仲母親為考驗二人感情送她去北京求學。當向仲的車子逐漸遠離他們生活的城市，希陶在后面拼命的追趕……
幾年后，希陶也來到北京，向仲在車站相迎。在北平的靜生物研究所，希陶當上了助理員。在這里他有幸結識了吳晗，袁震。后又在美國旅行家、植物學家、探險家威爾遜的啟發下，對植物有了新的認識，一時間茅塞頓開。他決心深入云南采集植物標本，但遭到女友反對。同伴得知他的去向，也紛紛而退，蔡希陶陷入了深深的思考之中。
經過和女友約法三章，最終，他與三位志同道合的伙伴踏上了征程。但是，蠻荒瘴癘、兵匪橫行的云南先后嚇跑了那三位青年，只剩下蔡希陶孤身一人，望著茫茫江際，他心中愁緒翻涌。就在他困惑之際，一個逃壯丁的四川青年阿炳，愿意跟隨蔡希陶入滇。于是，二人踏上了艱難的路程，也開始了他們四十多年同甘共苦的坎坷生涯。