丁洁琼（谢芳 饰）的意外到来，令苏冠兰（康泰 饰）惊惶不已，他无法向夫人叶玉涵（袁玫 饰）做出解说。本来丁洁琼是他二十八年前的恋人，他们邂逅于丁洁琼的一次意外落水，科学救国的一起志向使其时的两个年青人发生爱情，私订终身。苏的父亲苏凤琪（石羽 饰）固执要儿子和故友的女儿叶玉涵成婚，苏冠兰百股推诿，不愿就范。他计划同丁共赴美国留学，以形成“逃婚”现实。谁知，美国联邦间谍查路德（林征 饰）从中作梗，无法之下，丁洁琼只好自己走了，在美留学数年，在奥姆霍斯（尼尔·伯尔顿饰）博士的协助下，丁洁琼也取得博士学位。期间二战迸发，她因对立美国运用原子弹而遭拘禁。苏凤琪骗儿子说丁已和美国人成婚，不明底细的苏冠兰只好和救过自己一命的叶玉涵完婚...... 本片依据张扬同名小说改编。
