新疆建设兵团的上海知青瞿欧德为了出国，抛弃同是上海知青的未婚妻田美娜，而此时的田美娜已经怀有身孕。牧民沙驼(侯勇 饰)救下寻死的田美娜，并愿与之结婚承担责任。田美娜生下一对双胞胎，却因失血过多而死，临终托嘱沙驼照顾儿女成人，并不许儿女与瞿欧德相认。而在田美娜的葬礼上，上海知青殷正根、许萝琴夫妇因不能生育，在他们返回上海之前偷走了田美娜生下的男婴，改名殷浦江；而女婴则由沙陀抚养成人，取名沙小娜(王力可 饰)。二十年后，沙陀成为一个成功的牧业企业家，为了完成亡妻的遗愿，沙驼带着沙小娜回上海认亲寻兄，不想与生父瞿欧德再次相遇，一面是血脉相连的生父，一面是恩重如山的养父，一对双胞胎兄妹倍受情感的困扰，并在上海这个大都市寻找各自的爱情和事业。