丁洁琼（谢芳饰演）的意外到来震惊了苏观澜（康泰饰演），苏观澜无法向妻子叶雨涵（袁枚饰演）解释。事实证明，丁洁琼是他28年前的情人。他们在一次意外溺水中遇到了丁洁琼，科学救国的共同愿望导致了当时两个年轻人之间的爱情，他们秘密订婚终身。苏的父亲苏凤琪（石宇饰演）坚持要儿子和老朋友的女儿叶雨涵结婚，但苏观澜拒绝接受指责。他计划在美国与丁磊一起学习，创造“失控婚姻”的事实。没想到，美国联邦探员夏洛特（林郑饰演）出面干预，无奈离开。丁洁琼在美国留学了几年，在欧姆霍斯博士（尼尔·博尔顿饰演）的帮助下，丁洁琼也获得了博士学位。第二次世界大战爆发期间，她因反对美国使用原子弹而入狱。苏凤琪对儿子撒谎，说丁磊已经和一个美国人结婚了。在不知道真相的情况下，苏观澜不得不嫁给救了自己一命的叶语涵。本片改编自张扬的同名小说。