1931年，1月16日。上海。地下黨員蔡博真(侯明昊 飾)走進(jìn)一幢大樓，穿過(guò)幾個(gè)房間，進(jìn)入一間書(shū)房。蔡博真走到書(shū)架下面，找到一本書(shū)，拿到了情報，讀完內容后付之火炬。國民黨不得人心，引起全國民眾抵抗。許多青年男女上街喊口號，高喊打倒國民黨。官方派出了警察鎮壓青年男女，伍仲文(張雪迎 飾)在混亂中甩掉了警察，跟蔡博真匯合。倆人同是地下黨員，彼此早已心生愛(ài)意。然而，倆人還未正式相戀，雙雙被黨內的叛徒出賣(mài)，落入到了國民黨反動(dòng)派手里。國民黨并沒(méi)有因為伍仲文是弱女子而網(wǎng)開(kāi)一面，而是按慣例對伍仲文用了刑。伍仲文受盡非人的折磨，頭破血流，身上全是血液。反動(dòng)派勸說(shuō)她招供，但她面不改色一口回絕。她認為自己身上有舊傷，就算舊傷好了，還會(huì )有新傷。身為地下黨員，就要習慣經(jīng)常受傷。在另一間牢房，蔡博真也被反動(dòng)派折磨得不成人形。他跟伍仲文一樣，寧死不向國民黨投降。反動(dòng)派高層惱羞成怒，派人押伍仲文在內的數名地下黨去刑場(chǎng)。地下黨員坐在一輛車(chē)上，人人神色堅定，仿佛不是去赴死，而是在回家的路上。伍仲文與蔡博真坐在一起，她跟蔡博真開(kāi)玩笑，提醒蔡博真從來(lái)沒(méi)有喊過(guò)她一聲姐。蔡博真會(huì )過(guò)意來(lái)，當場(chǎng)宣布自己跟伍仲文結婚了，在場(chǎng)的人，無(wú)論是國民黨還是地下黨，都是見(jiàn)證者。其余的地下黨員見(jiàn)蔡博真倆人看淡生死，無(wú)不受到了感染，情不自禁唱起了革命歌曲。車(chē)上的反動(dòng)派聽(tīng)得真切，情急之下大聲喝斥，但依然無(wú)法讓齊唱革命歌曲的地下黨閉嘴。軍車(chē)開(kāi)到刑場(chǎng)上，蔡博真和伍仲文一行人走到行刑地點(diǎn)，一行人為了革命事業(yè)，付出了寶貴的生命。時(shí)間回到1929年，開(kāi)學(xué)季到來(lái)，許多新生到莫斯科大學(xué)報到。伍仲文進(jìn)入大廳，為一個(gè)初來(lái)乍到的新生指路，隨后走到報名處，查詢(xún)來(lái)報到的新生。報名處擺著(zhù)一張桌子，桌下放著(zhù)一個(gè)行李箱。伍仲文無(wú)意間瞧見(jiàn)了放在桌下的行李箱，眼里流露出一絲驚訝，蹲下身查看行李箱。漸漸地，伍仲文認出了行李箱的主人是蔡博真，于是激動(dòng)萬(wàn)分站起身，大聲呼喊蔡博真的名字。蔡博真出現在群中，面帶笑容看向伍仲文。倆人的目光交織在了一起，蔡博真跑到伍仲文面前，送上熱情的擁抱。一切盡在不言中，倆人緊緊摟住彼此，笑得合不攏嘴。一對有情人回國后，走上了反國民黨的道路。同生死，共患難，最終雙雙被國民黨逮捕，一起死在了國民黨的槍口下。