70年代初，上海的一個秋雨之夜。醫(yī)療研究中心的科技人員陳翰如，冒雨追趕他的妻子、印染廠美術(shù)設(shè)計員方敏。方敏抱著不滿周歲的女兒曉敏，疾步登上了公共汽車。陳翰如領(lǐng)著5歲的兒子曉如，悔恨地站在雨水中，望著急駛而去汽車。撥亂反正后，審判員孟健重審方敏和陳翰如的離婚案。陳翰如向孟健及孟妻白珊講起了當(dāng)初自己與方敏甜蜜的初戀和恩愛的婚后生活。一場政治風(fēng)暴，給他們幸福的家庭帶來了不幸。思想上的壓抑，政治上的迫害，加上沉重的家庭負(fù)擔(dān)，使方敏對理想產(chǎn)生動搖，失去了信心。陳翰如雖身處逆境，仍堅持直線加速器的研究工作，忽視了對妻子的關(guān)懷和體貼。在痛苦和失望中，方敏燒毀了陳翰如多年積累的科研資料和自己獲設(shè)計獎的布樣。陳翰如一氣之下，將方敏攆出家門。此后，他很感內(nèi)疚，期待著與方敏重新和好。在曉敏5歲生日那天，白珊的弟弟白俊民醫(yī)生卻意外地闖進(jìn)方敏的生活。方敏帶曉敏去買生日蛋糕，被白俊民撞倒。當(dāng)晚，白俊民給曉敏送來生日蛋糕，并向她們母女賠禮道歉。此后，他便悄悄地愛上了方敏，卻不知方敏就是自己所敬慕的的朋友陳翰如的妻子。陳翰如與方敏分居后，一直堅持直線加速器的研制，同時也擔(dān)負(fù)起家務(wù)的重?fù)?dān)，盡到做父親的責(zé)任。一次，他領(lǐng)兒子曉如逛公園，發(fā)現(xiàn)方敏和白俊民親密地在一起散步。這意外的打擊，使身染重病的陳翰如，在直線加速器研制成功后就病倒了。在醫(yī)院里，他得到了白俊民的精心治療。當(dāng)他發(fā)現(xiàn)白俊民對方敏的愛是真摯的，便毅然同意與方敏離婚，并叮囑白俊民要盡到丈夫的責(zé)任，使愛人得到幸福。此時，孟健和白珊正設(shè)法使陳翰如夫婦和好，他們極力阻止白俊民和方敏結(jié)合。當(dāng)他們告訴白俊民，方敏并沒有離婚，她的丈夫就是陳翰如時，白俊民如夢初醒。為不再給陳翰如增添痛苦，他向方敏講述了陳翰如獻(xiàn)身事業(yè)的高尚品德，以及目前臥床治療的情況。這時，事業(yè)心正在復(fù)蘇的方敏，深感慚愧和內(nèi)疚，她無法克制自己的感情，重新回到陳翰如的身邊。