一次偶然中，业余画家刘小峰（严宽 饰）在教堂中偶然遇见了白血病女孩朱珠（杨幂 饰），尽管两人之间有着诸多的争吵，但随着时间的流逝，亦培养出了别样的感情。朱珠告诉刘小峰，自己很渴望能够参加歌手阿琳的演唱会，刘小峰决定帮助朱珠实现愿望。直到见到阿琳，朱珠才得知，原来阿琳和刘小峰之间曾有过一段刻骨铭心的恋情，很显然，时至今日，阿琳依然没有能够放下心中对于刘小峰的怨怼。也就是在同时，朱珠明白了刘小峰对于自己的真挚感情。回家后，朱珠决定积极治疗接受骨髓移植手术，而当她从术后的昏睡中清醒过来时，得到的却是刘小峰已经永

朱珠和王旺一家住在西北地区的沙漠边上，为了治沙，朱珠和王旺一家人开始植树。他们冒风沙、抗烈日，肩扛人拉运树苗，一桶一桶挑水灌溉，每天往返数十里。持之以恒数十年，他们的辛劳初见成效。然而王旺不幸患了骨癌，不久就去世了。朱珠面对如此打击并没有屈服，她继续带领一家老小植树治沙，凭着不屈不挠的精神，将万亩不毛之地变成了绿色的海洋。