宏伟的长江水利枢钮工程正值关键的一战——大江截流,各方面的领导同志都前来参战。某部副部长仲驷在人群中找到了他的老战友陆原、咸平、蒲剑秋。战友重逢,思绪万千,往事如长江水滚滚而来。抗日的烽火中,他们在长江边的小木屋相遇,忧国忧民的爱国工程师仲驷和学生咸平,在地下党员蒲剑秋、陆原的启发下,认识了朴素的革命真理,相约一起奔赴延安,并许诺屋主人易老大将来一定能过上好日子。解放后,他们分别在不同的岗位上领导着新中国的建设。已经是政务院重工业处处长的仲驷,收养了一个在城里流浪的姑娘易红桔,决心要把她培养成新中国的工程师。大跃进时期,仲驷担任设计万吨水压机的领导工作。经过四年的努力试验终于成功,这时仲驷发现参加试验的工程师易红桔竟是当年结识的易老大的女儿,并得知易老大和乡亲们如今竟以泡桐叶充饥,他想起当年的诺言,十分痛心。“文革”中,仲驷被打成走资派,下放到长江边的一个干校劳动。一次受伤后,他被易老大所救。此时,陆原正指挥着长江上著名的水利工程建设,但他好大喜功,不按科学规律办事。仲驷在周总理的亲自关怀下,从干校“解放”出来,奉命前来视察这项工程。他发现了工程建设中存在的隐患,两位战友彻夜长谈,使陆原从极左思潮的影响中猛醒过来。粉碎“四人帮”后,仲驷、陆原共同领导着这项工程的建设。工程即将完成,几位战友又相约来到木屋前看望易老大,向木屋告别。长江截流成功,江水上涨,木屋被淹没了,雄伟的大坝屹立在长江之上。。年轻的凯瑟琳(格温妮斯.帕特洛 饰)正经历着人生中考验,她既要工作,又要照顾体病重的老父亲罗伯特(安东尼.霍普金斯 饰)。罗伯特虽然是一名著名的数学家,但晚年得病的还是无法很好的照顾自己。
罗伯特还是逝世了,凯瑟琳伤心不已,她把自己封闭起来。而罗伯特的学生哈尔(杰克.吉伦哈尔 饰)打算寻找老师遗留下来的数学笔记,这事令凯瑟琳怒不遏止。姐姐克莱尔(霍普.戴维斯 饰)希望妹妹凯瑟琳能够卖掉父亲的房子,跟自己到纽约住。因为她觉得妹妹有可能遗传到了父亲的某些病状,想能及时照顾到妹妹。凯瑟琳根本不想离开,这时候她与哈尔之间的关系也变得复杂了。
哈尔拿着凯瑟琳所给的钥匙打开了罗伯特的抽屉,一份数学样稿出现在他眼前,高兴不已的他向提议把资料以罗伯特的名义出版,但编写的人是谁,令哈尔与克莱尔都大吃一惊。。