新疆建设兵团的上海知青陆远山(吴启华 饰)为了出国,抛弃同是上海知青的未婚妻田美娜(王力可 饰),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,分别取名小驼、小娜,却因失血过多而死,临终托嘱沙驼照顾儿女成人,并不许儿女与陆远山相认。而在田美娜的葬礼上,上海知青王强(骆达华 饰)、许琴(李琳 饰)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,改名王子诚(瞿澳晖 饰);而女婴则由沙陀抚养成人,取名沙小娜。二十一年后,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,不想却与生父陆远山再次相遇,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。