故事發生在1976年的唐山。二十八年前，我國京津唐一帶出現了地質異常狀況，國家地震局為了加強地震監測，派青年地質工作者周海光（黃海波飾）赴唐山任唐山市地震臺臺長。在唐山火車站，匆忙之中周海光的網兜掛在了一名女子的衣服上，周海光連忙賠不是，竟遭到那女子的白眼。那女子叫文燕（張延飾），是唐山二五五醫院女軍醫，來火車站接剛從北京參加演出回來的妹妹文秀。　　讓一下車的周海光沒有想到的是，唐山市出現了各種地質異常的征兆，他立即向市委、市政府匯報。市政府同時向全市發出了地震臨震警報，可是唐山沒有地震，河北大城地區卻發生了4.2級地震。這次誤報，讓周海光感受了極大壓力，處在了尷尬處境之中。為了搞清真相，周海光頂著壓力繼續監測。在一次野外監測中，周海光搭救郊游中被蛇驚嚇而落下懸崖的文燕。之后，文燕對周海光產生了感情。文燕是文秀的姐姐，他倆是市長向國華的女兒。文秀　　與鋼廠工人何剛戀愛，卻因為何剛的父親是右派，遭到了其母明月的極力反對。由于何剛在家待業的弟弟黑子和女朋友顏靜與干部子弟王軍等人斗毆誤傷了文秀，文秀的母親明月利用權勢責令公安局抓了黑子，又指示鋼廠開除了何剛的公職。何剛為了救出弟弟，違心答應了文秀的母親讓他離開文秀的要求。黑子去找王軍報仇，卻發現了王軍搶劫銀行的行為。黑子與王軍打斗中，用槍打死了王軍，隨后被公安局逮捕。　　然而正在這時，唐山的地質狀況又出現了異常，周海光堅信唐山在短期內一定會出現大地震。唐山市地震辦公室主任郭朝東追求文燕遭拒絕，就遷怒于周海光。他四處散布說周海光的意見是蠱惑人心，企圖破壞唐山市抓革命、促生產的大好形勢。為了慎重起見，國家地震局和唐山市市政府邀請全國的地震專家會診。會議中，專家們認為唐山不會地震，周海光依然堅持自己的意見。　　1976年7月28日，唐山發生了7.8級大地震。在地震發生的前幾個小時，周海光已預感到當晚會發生地震，但沒有人相信他的判斷，他已被免職了。天亮之后，唐山已經面目全非。市長向國華立即組成抗震指揮部。文燕因躲在桌子下幸免于難，何剛死去了，文秀死里逃生。黑子從夷為平地的監獄中跑了出來。民警素云看見從監獄中跑出的黑子，要抓他，但他們又被余震困在廢墟中。郭朝東跑到金庫偷錢，被民警素云６歲的女兒小冰看見了，他殘忍地將小冰的眼睛戳瞎。　　黨中央、國務院、中央軍委迅速調集一切力量支援唐山抗震救災。數十萬解放軍和來自全國各省市的醫療隊紛紛開赴唐山，一場前所未有的大營救展開了……　　市長向國華在指揮救災中因傷勢嚴重犧牲在第一線。他在臨死之前對周海光說“何剛已經死了，文燕因搶救傷員也犧牲了，文秀的一生就托付給你了。”民警素云和黑子被壓在一根房梁下，但素云卻把生的機會讓給了黑子，黑子問她為什么要這樣，素云臨死前說“誰讓我是民警呢？”　　震后，周海光當上了副市長，對此郭朝東更為不滿。銀行搶劫案在抓緊偵破，郭朝東指使他人指證周海光，企圖嫁禍于周海光。周海光受到調查。同時，公安局發現了黑子和顏靜的行蹤，開始追捕。黑子和顏靜為了給小冰治好眼睛整天打零工掙錢。文秀為兒童村的小朋友排練舞蹈，突然摔倒。周海光從醫生處得知文秀的脊椎由于在地震中受傷，如果再摔倒，脊椎斷裂，就會有生命危險。這使周海光的心情極為復雜，他為了兌現給向國華的承諾提出與文秀結婚。可文秀總忘不了何剛，周海光也忘不了文燕，但是只有結婚才能更好地照顧文秀。文秀不知道自己的病情，更不知道周海光的用心，婚期總是一拖再拖。為了徹底治好小冰的眼睛，黑子回到唐山。經過手術，小冰的眼睛即將復明，但不能受驚嚇，否則眼壓升高，將永遠失明。郭朝東知道小冰還活著，怕小冰認出他來，指使他人去殺害小冰。這時黑子出現，與來人搏斗。黑子被來人刺傷，民警大劉在抓捕兇手過程中，兇手開槍自殺。黑子不幸身亡，臨死前黑子說，他要將自己的眼膜給小冰，一定要治好孩子的眼睛。　　公安局經過偵查，排除了對周海光搶劫銀行的懷疑，反而將目標瞄準了郭朝東。　　在唐山地震一周年前夕，周海光與文秀結婚了，可就在結婚的當天文燕出現了。原來，文燕沒有犧牲，被解放軍送到外地醫治，她給周海光的信全都被郭朝東扣押燒毀。文燕的歸來，打破了原來的平靜。文秀要退出，周海光也依然愛著文燕，但他又要完成自己的承諾，處在兩難之中。文秀自己去辦了離婚證，并準備去上海治病。臨行前在兒童村的匯報演出中，文秀演出了獨舞。她用心用情跳舞，腦海中浮現出這一年來的滄桑巨變，想念著與何剛在一起的情景……她的獨舞博得了熱烈的掌聲，在掌聲中文秀突然摔倒，嘴角流出了最后的鮮血……　　小冰的眼睛終于復明了。在公安局，小冰認出了郭朝東就是銀行偷錢的那個壞人。郭朝東在小冰的指認下徹底垮了。　　在震后一周年的早晨，陽光燦爛，唐山市兒童村舉行升旗儀式。在升旗儀式中，文燕加入了兒童輔導員的行列，并帶領所有工作人員宣誓