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一九三八年，日军铁蹄践踏下的古都北平。这一天，辅仁大学正在举行日本国旗的降旗仪式，爱国学生苏贞冒险悬挂抗议日军侵华的条幅，被日本宪兵追捕。正在楼内用小摄影机拍摄降旗仪式的日清商社社长彭祖康之子彭登科救下苏贞，谎称苏贞是自己的女朋友，两人暂时逃脱日本人的搜查。但拍有苏贞悬挂条幅画面的摄影机却被日本宪兵队队长冈村拿走了。
苏贞接到关文波通知，要马上转移玛丽老师出北平。苏贞和同学们在咖啡馆为玛丽老师开生日会，掩护玛丽老师转移。同时，彭登科在家看哥哥从日本人手里要回来的摄影机胶片，发现被日本人收走的小摄像机里，拍下了挂条幅的人正是苏贞。彭登科非常担心苏贞的安危，急急跑到咖啡馆去找苏贞。在咖啡馆，日本人发现玛丽老师失踪后，逮捕了苏贞及其他进步学生，彭登科想上前救助被哥哥彭禄达拦住，苏贞误会自己是被彭登科出卖。
彭禄达只好从中调解。出于无奈，陈克敏给彭逯达出主意，小野对彭家的传家宝——董其昌的名画《峻路马湖记》很是喜欢，也许能够换取苏贞的自由。彭禄达拿出董其昌的名画送给小野，彭祖康心疼儿子，忍痛割爱。彭禄达拿着日本宪兵司令小野开具的释放手令和彭登科一起去监狱接苏贞，苏贞不愿意留下其他被捕的同学独自出狱，拒绝了彭登科的好意。
陈克敏从中周旋，提出留着苏贞，让她和彭登科结婚，苏彭两家联姻，以达到“共荣”的目的。小野权衡利弊，答应可以放人，但要求彭登科和苏贞马上结婚，造成很大的影响，这样可以让苏方平名声扫地，为中日亲善作贡献。彭祖康只好答应。彭裕达赶紧去刑场救下了枪口下的苏贞和彭登科，他们总算躲过一劫回到了北平家中。彭祖康告诉彭登科，既然喜欢苏贞，就马上结婚，彭登科对父亲态度的变化感到惊讶。
为了表示自己的决心，彭登科登报跟父亲断绝关系，并且搬出了彭府，到一家报社做摄影，自食其力，过上了清贫的生活。苏贞从报纸上看到了彭登科宣布与彭家脱离关系的消息，心中一时感动，忙跑去关文波处商量。到了书店，没想到关文波先告诉苏贞一个好消息，她去延安的申请同意了，并通知苏贞去延安的时间提前了，让她随时做好走的准备，并不能告诉任何人。苏贞高兴极了，就没再说彭登科的事。
彭登科发着高烧去书店找关文波，关也没有告诉他苏贞的消息。彭登科只好在外面一直等到晚上。此时关文波等地下党人正在开会研究去延安的学生遭到轰炸的事，突然响起了敲门声，关文波等人一阵紧张，忙安排大家转移，打开门一看，原来又是彭登科。彭登科病倒在书店里，关文波将其送进了医院。在彭登科的不断追问下，关文波被其诚意打动，暗示他：苏贞有自己的路要走。彭登科看到苏贞爸交给他的《西行漫记》，意识到苏贞是去了延安。
严冬山要求倪蓓看住苏贞不准其乱跑，以免出乱，明天搞清楚了再去交涉，但苏贞摆脱了倪蓓。苏贞想溜进青年军驻地，未果。苏贞在青年军门口死守，正好看到有人把玩彭登科的摄像机，更加确信彭登科被关在这里。机要办公室科员刘换成和倪蓓劝苏贞回去从长计议，苏贞不肯，怕彭登科他们连夜被转移走。苏贞在青年军驻地听见彭登科吹《欢乐颂》口哨，兴奋不已，终于两人得以隔窗对话，激动不已。
严冬山亲自询问彭登科，彭登科不满严冬山审问的口气，而且感觉到了严冬山对自己的不信任，逆反心顿起，不予配合。彭登科见小吕被抓，不明所以冲去和严冬山质询，两人关系更加紧张。小吕被证实是军统派来的卧底。彭登科和王新语都受到了牵连。彭登科知道自己被小吕蒙骗，第一次感觉到了革命的复杂性和残酷性，也认识到了自己误解了严冬山，后悔不已。经过苏贞的开导，彭登科找严冬山道歉，表示自己想跟苏贞一起去延安。
第二天，苏贞等青年奔赴延安，开车时，彭登科才赶到，两人深情诀别。倪蓓让彭登科陪自己去找人给关文波带信，一路奔波，还摔破了崭新的棉裤。彭登科找来地图，动员王新语跟自己一起去延安。临走前，用自己的西装换了条棉裤给倪蓓做礼物，谢谢倪蓓对自己的照顾。倪蓓得知彭登科和王新语擅自出走，急忙赶到白水渡码头找人，已不见二人的踪影。
在神父莫林的帮助下，彭登科和王新语顺利通过了白水渡码头。严冬山带领倪蓓等一批新生到延安，大家才发现严冬山和许大姐原是夫妻。严冬山嘱咐学生队队长纪长江帮忙去清凉岗打探彭登科和王新语的下落，众人商量将彭登科私自出走的事情先瞒着苏贞。苏贞期盼着彭登科的到来，倪蓓安慰苏贞，苏贞担心彭登科不达目的不会罢休的个性，肯定会追到延安来，生怕他出事。
