清朝末期，奉命寻找三世女先祖化身的大总管牛月余将京城姑娘李冰云带回了偏远封闭的阴阳关，阴阳关的阴森怪异使即将嫁给三爷徐光泰的冰云感到恐惧，冰云的行为也使关内长老们感到不满。纯洁善良的二少爷明清爱上了自己的丫鬟，并幻想着自由的爱情和婚姻，冰云的反叛精神使明清对这位姐姐产生了敬意。在大奶奶的策划下，被哥哥囚禁了六年的徐光泰爷答应娶冰云为妻并不再谋反。然而三爷徐光泰的傲慢与无礼使冰云感到极大的厌恶与恐慌，便决定离开阴阳关，但阴阳关残酷的刑罚与制度是已经进入牢笼的冰云不得不答应与三爷完婚。

大婚之夜，傲慢的三爷决心制服倔强的冰云，却得到大奶奶啸声的制止。三天后冰云要求按照京城的习俗回娘家，遭到关长大爷徐光乾的拒绝。三爷纠集自己的老部下让大家等待时机推翻关长。跟随冰云来到阴阳关的仕女柏英被大奶奶派到染坊去“学规矩”，遭到冰云强烈反对并救出了柏英。这一举动感染了明清少爷，更坚定了自己追求美好爱情的决心，并将自己的玉佩送给水兰作为定情之物。冰云终于引起了大奶奶的妒心，他要求徐光泰信守诺言共同成就推翻关长的大业。大少爷徐明辉对冰云垂涎三尺，遭到冰云的斥责。在跟三爷的争执当中，冰云遭到三爷的威胁，情急之下，柏英打倒了三爷。

柏英遭到了毒打，冰云为救柏英被逼无奈只好向三爷“认罪”。冰云的举动使明清的心里受到了打击，对心目中的英雄三爷感到失望，对冰云的妥协感到难过。柏英被打伤更坚定了冰云逃出阴阳关的决心，并给父亲写信请进京购买枪支的牛月余交给扬大人。三爷再次纠集部下并告诫大家等待时机，同时也终于获取了大爷的信任接管了兵权。水兰在父亲柳先生的指责下把玉佩还给明清，但明清告诉她将来要改变阴阳关，要男女平等。京城的杨云轩扬大人带着女儿杨星仪来到阴阳关筹集枪械制造厂的银两，冰云知道后感到欣喜，认为离开阴阳关的机会到了。

返回阴阳关的牛月余没有带回冰云父亲的消息，同来的杨云轩也没能给冰云一个满意的答复，使冰云感到其中必有隐情并决定连夜出逃。三爷知道了冰云的举动并主动告诉她们当年自己逃离阴阳关的路线。但最终被险要的地形所阻挡。杨云轩将女儿星仪许配给了明清，同时迫于无奈终于告诉冰云，她的父亲李大人因为支持变法，在冰云来到阴阳关的时候，已经被清廷杀害。悲愤之极的冰云请求三爷派兵出关杀慈禧替父报仇，三爷告诉冰云出兵的权利在大爷关长手中，让她去争得关长的同意，关长却把冰云带到了“忘忧泉”，企图占有冰云。

虽然杨云轩把星仪许给了明清，但明清却一心想娶水兰为妻。三爷为了实现自己的野心加紧练兵，冰云为了替父报仇也不断的催促关长发兵出关，并申请参加训练学习领兵打仗。年轻气盛的明清也加入到了训练的行列。转眼两年的时间过去了，关外的商人告诉冰云大清灭亡了，外面已经是民国了，冰云绝望了....。受三爷的邀请，冰云的老师神父保罗带着画家周文来到阴阳关开办学堂。大奶奶知道了明清跟水兰的恋情，赶到明清的房间对水兰何明清进行了严厉的斥责。

保罗和周文开办学校的事情得到了冰云跟明清的支持，却遭到了关长的阻拦，三爷跟冰云一起出谋划策，冰云找到关长，终于迫使关长答应保罗在阴阳关内建学校。学校开始兴建了，冰云给建校的关民送来了鞋。周文也开始爱上了善良的冰云，并将酷似阴阳关三世女祖的冰云，画成画像作为学校的保护神挂在了小学校的墙上。