1934年,植物研究工作者南林受老师丘焕生教授的聘请,告别新婚的妻子,从北平跋涉至西南边疆考察。
两年后,南林取得独龙族同胞的帮助,采集到一批珍贵植物标本,托挑夫张永田送到花城丘焕生老师处,又只身去西双版纳。途中,南林不幸遭土匪掳掠,又冒险逃走,在花城与妻子重逢 ,始知抗战爆发,生活更为困苦。
南林一心想再去西双版纳,妻子卖掉祖传的古琴,筹集经费,送他重登征程,南林到了热带雨林带,在基诺人阿敏夫妇的帮助下,采集到大量植物标本。
不久,基诺人发起反抗国民党统治的起义,阿敏夫妇不幸遇难。南林带着他们的遗孤敏卡回到花城,获悉妻子因保护植物标本惨遭杀害。
解放后,花城建立了植物研究站,南林终得一展宏图。他再次去西双版纳,建立毕生向往的人工植物群落试验基地;周总理前往视察,代表党向南林提出新的期望,南林纵情地奔波在绿海天涯。