建安五年(公元200年)，曹操与袁绍准备决战于官渡时，突然头痛发作，神医华陀仅为曹操扎了一针便治好了他的病。曹操想将华陀留于军中为自己治病，华陀却想用医术造福于天下疾苦百姓，并研制出麻药，退辞离开。后曹操又发出委任状，使华陀不得不随军任职。华陀偶然发现曹操四子曹冲患有致命隐疾，便写下治疗的药方给曹丕，但曹丕为争权位，将药方烧了。华陀接到妻子云卿讲述发现麻药线索的信，告假连夜返家。但当华陀努力寻找麻药时，爱子沸儿因误服野果中毒身亡，华陀夫妇悲痛万分，将研制成的麻药命名为“麻沸散”。曹操派人将华陀强行押回军营，又因他晚到而将他关入牢房。后曹操为防止华陀奉诏入宫为伏后治病，命人监斩华陀。华陀愤而烧毁刚刚写就的医术“麻沸散”并预言曹操将自食其果。后曹冲隐疾突发，曹操欲收回斩华陀的命令却为时已晚。曹操痛悔不已。

中美建交后，侨居美国的国民党将军周振武的女儿周筠（张瑜 饰）回到祖国观光，在庐山游玩的途中，她巧遇有志青年耿桦（郭凯敏 饰）。两个对祖国怀有无限热爱且充满远大志向的青年走到一起，经过短短几天的相处，他们渐渐产生了感情。然而很快耿桦便因此受到审查，周筠也郁郁离开。 　　十年浩劫结束后，已是清华研究生的耿桦在庐山和周筠重逢，这对相爱之人不愿再被分开，彼此约定婚期。而当耿桦的父亲得知周筠的身世时，却对这门婚事断然拒绝…… 　　女主角张瑜凭借本片当选第一届金鸡奖和同年百花奖的“双料影后”。

公元之初的东汉时期，出身大姓世家的张衡（许还山 饰）以《二京赋》名冠京华，他学贯五车，淡薄名利，虽三番五次承蒙召见，却无心仕途。对他来说，为人所轻贱的自然科学和机巧之术似乎有着更的吸引力，更何况天灾贫乏致令生灵涂炭。救人民于水火是他作为读书人最大的宏愿。张衡曾亲眼目睹过地震后灾区的惨状，更愤慨巫师术士对黎民百姓的蒙骗，于是游学四方，访名师，求高友，潜心研制能够预测地震的地动仪。 　　只是蒙昧和歹毒之人百般陷害，更何况身不由己处在权力斗争的中心，为了地动仪的发明与改进而殚精竭虑的张衡，不得已在乱流之中搏击挣扎……

二十年代未，秀珍（张敏 饰）和丈夫林天祥在郑从义的影响下参加了革命。红军主力北上后，郑的小儿子小龙（李平 饰）也要上前线参战。秀珍和吴红英在带领群众转移途中被俘，生死关头，红英抱敌人跳崔，大难不死的红英在崔下发现林天祥的女儿小芳（叶丽肥 饰）。十几年后，小芳（尹达 饰）成长为优秀的游击队员，小龙也改名郑云龙，成为部队一名基层干部。1947年，刘邓大军挺进大别山，郑云龙和已经是师长的林天祥回到魂牵梦绕的故乡，百感交集。当地游击队负责人就是当年的吴红英，见到部队重新打回来，她和小芳非常高兴。此时林天祥并不知道小芳是自己失散多年的女儿，重逢的日子还远吗......