丁潔瓊（
謝芳飾演）的意外到來震驚了蘇觀瀾（康泰飾演），蘇觀瀾無法向妻子葉雨涵（
袁枚飾演）解釋。事實證明，丁潔瓊是他28年前的情人。他們在一次意外溺水中遇到了丁潔瓊，科學救國的共同愿望導致了當時兩個年輕人之間的愛情，他們秘密訂婚終身。蘇的父親蘇鳳琪（
石宇飾演）堅持要兒子和老朋友的女兒葉雨涵結婚，但蘇觀瀾拒絕接受指責。他計劃在美國與丁磊一起學習，創造“失控婚姻”的事實。沒想到，美國聯邦探員夏洛特（
林鄭飾演）出面干預，無奈離開。丁潔瓊在美國留學了幾年，在歐姆霍斯博士（尼爾·博爾頓飾演）的幫助下，丁潔瓊也獲得了博士學位。第二次世界大戰爆發期間，她因反對美國使用原子彈而入獄。蘇鳳琪對兒子撒謊，說丁磊已經和一個美國人結婚了。在不知道真相的情況下，蘇觀瀾不得不嫁給救了自己一命的葉語涵。本片改編自張揚的同名小說。
