故事发生在1945年的陪都重庆。国民党特训班学生许忠义（沙溢 饰）因留级奉命进入沈阳的军统组织，他的任务是打入中共部队做卧底，军统沈阳站特务头子陈明（赵纯阳 饰）不明就里，对许的突返东北心存疑虑，许忠义设局巧妙地化解了陈的猜疑。由于许忠义当年是被迫加入军统组织，逐渐被共产党仁义精神教化，最终向我党自首，经过对他严格考查，党决定让他在敌人内部为我党发挥作用。投诚的许忠义利用敌人连吃败仗的厌战心理，在其内部分化瓦解，并为我军提供了大量急需的军用物资。原先他在军统的老对手齐公子（曹炳琨 饰）来到沈阳，带来了上峰拟定的“渗透”行动方案，许忠义深知山雨欲来……
一个是纨绔子弟，性情顽劣，却纯真善良。一个被人骂作“破鞋”，却冰清玉洁，楚楚动人。雷雷（邓超 饰）和叶青（孙俪 饰）这对“落后分子”结成的两小无猜，有着比别人更多的坚定，与信任。在叶青受尽欺负的农场，雷雷总是不顾一切的保护她，替她出气，为她打架。青儿感动，也暗生情愫。 青儿返城，去医学院读书。雷雷也跟着父母回到了城里。然而，高考落榜成了待业青年的雷雷，却怎么不能让青儿的父母看上眼。青儿的母亲认为雷雷就是小流氓，想尽一切办法拆散他们。而医学院的韩阳（沙益 饰）也一直暗暗的帮助叶青，为她苦苦守候。 两个认定要相爱永远的人，伴着《甜蜜蜜》美妙的歌声，一路坎坷，一路甜蜜。
