1941年春，著名国画大师张大千，为探寻国画之本源，携夫人杨宛君、次子张心智及大风堂弟子，踏上了去往敦煌的艰难旅程。途经武威，陇上名画家范振绪婉言相劝，敦煌盗匪成患，西安艺校的校长李子民去了敦煌，活不见人，死不见尸。3辆马车行进在荒凉萧条的河西走廊，突然高大的烽火台前“张大千止步”几个大字赫然映入眼帘，昔日老友李子民疯疯癫癫、披头散发地出现在张大千面前，他痛诉自己遭土匪绑架、逃出敦煌的经历。刚出嘉峪关，快马来报，儿子心亮在西安夭折。眼看就到敦煌莫高了，张大千被土匪包围，幸有敦煌商人刘鼎臣出面相救，才化险为夷。土匪头子任毛头欲明媒正娶香音，香音被送进怡春院，请老鸭调教。为迎接大画家张大千来敦煌，牟县长召集地方乡绅，特备羊羔肉盛待张大千。

张大千未拜见牟县长直接去了千佛洞，令牟县长恼羞成怒。莫高窟僧人慧空对张大千一行的到来存有戒心，张大千夜访慧空。藏经洞前、九层楼下，张大千被敦煌的绘画、雕塑艺术折服，泪流满面拜倒在九层楼大佛脚下。香音身陷怡春院，她恳求牟县长救她出去，为救香音被土匪弄瞎眼睛的敦煌遗书收藏家罗瞎子，与刘鼎臣密谋，把香音救出虎口。

土匪头子任毛头获悉，刘鼎臣的货物里藏着香音，他包围了刘鼎臣的驼队，打开驼背上的大箱子无果而返。张大千见莫高窟萧条破落，为顺利完成在敦煌临摹任务，张大千备宴款待牟县长等人，席间张大千对莫高窟的保护现状大发感慨，言辞激烈令牟县长及夏团长大为不悦。受张大千之约，时任国民政府监察院秘书的谢稚柳，携大风赏弟子刘树清来敦煌协助工作。

为报答罗爷救命之恩，香音决定留下来，但她没想到罗爷竟跟藏经洞的文物有关。文物贩子康麻子从重庆赶到敦煌，深夜潜入日光菩萨洞窟，意外和一个黑衣人相遇，双方交手。香音陪罗瞎子去日光菩萨洞窟烧香，罗瞎子对张大千来敦煌临摹壁画的目的产生怀疑，他阻止张大千等人进洞工作，并警告张大千，若要打日光菩萨的主意，除非先把他这把老骨头搬走。大风堂弟子柯远在洞窟对香音一见钟情，一种直觉告诉他，香音绝非平常女子。在巴黎学雕塑的何飞，与日本人佐佐木在敦煌会面，矛头直指千佛洞最精美的日光菩萨。敦煌县城，一个中年汉子携带一部藏经变卖，让何飞大开眼界，古云轩赵掌柜压低价码，中年汉子气愤之余讲出这部写经的坎坷经历。

柯远与香音在九层楼前相遇，柯远拿出自己临摹的敦煌壁画《降魔变》给香音看，香音指出柯远把《降魔变》里的魔鬼画成美女时，柯远大为惊讶。日本人佐佐木运出敦煌3大箱子文物，中途被任毛头抢劫，任毛头对里面的瓶瓶罐罐破铜烂纸大失所望。何飞告诉佐佐木，敦煌文物除壁画和雕塑外，藏经洞遗书也具有重大价值。香音自身陷匪巢只字未吐，任毛头为换得香音真情，对其竭力忍让，欲讨得香音一句话费尽口舌。牟县长夜去怡春院找香音聊天，巧遇任毛头，他对任毛头的嚣张无可奈何。大风堂弟子苏仲翔、沈金妮频接家书，催促二人回四川完婚，沈余妮对即将结束的洞窟生活甚感欣慰，而眼前的情景使苏仲翔进退两难。三危山下，张大千仰天长叹，临摹中遇到的黑白问题，使他从内心渴望与前辈画师们进行心与心的交谈。

为日光菩萨，何飞与佐佐木讨价还价，佐佐木警告何飞决不可陷入儿女情长之中。俞丽娜进洞，一个黑影闪出洞窟。敦煌街道，何飞看见留学巴黎的同学、昔日恋人、大风堂弟子俞丽娜与丈夫辛杰。在日光菩萨窟，何飞与俞丽娜久别重逢，经俞丽娜引荐，何飞顺利混进大风堂，张大千对其不远万里来敦煌探寻雕塑艺术的精神极为赞赏，准许与俞丽娜共同完成重塑日光菩萨的工作。何飞进入莫高窟后，一边与佐佐木频繁接触，一边想方设法接近在莫高窟清理流沙的罗孝义，打探其父收藏写经的情况。侯秘书告诉牟县长，书记长向张大千要的是老虎，而不是荷花图。获悉香音才艺俱佳，任毛头激动万分，遂将劫来在灶房点火所剩的经卷书籍全部送给香音。任毛头因劫错对象被投进大牢，牟县长极尽为他开脱。侯秘书夜去怡春院香音房里找牟县长，并告知重庆方面追查３箱文物。老鸨恐通匪治罪，要求香音处理经卷，罗瞎子没想到，自己换经卷的地契被香音送了回来。