上海解放前夕，身为银行家太太、徐家少奶奶的陶素兰因不堪忍受腐朽沉闷的封建家庭生活的折磨，在参加一次校友联谊会时结识了中共地下党员夏莲和民航飞行员方杰，并在他们的鼓励下报考了民航女性侍应员(即空姐)。由于徐家父子暗中作梗，致使陶素兰名落孙山。当她得知事实真相后，毅然决定离开丈夫和他的家庭，去寻找光明和出路。但她同时也 付出了失去可爱的双胞胎女儿心心和爱爱的代价。

　陶素兰提着行李投奔夏莲，夏莲鼓励她直接去找陶父的老同学、中航总经理刘敬宜。在方杰的引见下，陶素兰当面向刘总经理表达了当空姐的决心，并得到刘的理解和支持。在培训空姐的课堂上，陶素兰与傲慢的美方教官埃迪发生了激烈冲突，但她赢得了大家的尊敬。

夏莲通过陶素兰和方杰与刘敬宜接通了关系，希望他弃暗投明，站到人民一边来。与此同时，中统特务机关也在暗中监控刘的动向，并指派特务关立达查明夏莲的真实身份。

辽沈、平津、淮海战役后，全国解放在即。中航和央航被迫搬迁香港，刘敬宜通过陶素兰主动约见夏莲和中共代表杨凡，商谈两航起义的可能性。在一次空中紧急抢险过程中，方杰接替喝醉酒的美方机长埃迪驾驶飞机迫降成功，但美方副董事长却将功劳记在埃迪头上，引起中方职员强烈不满。埃迪当中侮辱陶素兰，被方杰狠狠地教训了一顿，中美双方矛盾进一步激化，也更坚定了刘敬宜等起义的决心。方杰未婚妻丁玛丽劝方去美国，被方拒绝。

夏莲向陶素兰坦承了中共地下党员身份，陶素兰也逐渐发现老同学关立达的特务身份。陶素兰积极投身到起义准备活动中，与方杰频繁接触，引起丁玛丽的误会，甚至赌气扔下女儿云云远走美国而去。蒋介石为控制两航，召两航总经理到台湾述职。两航总经理与中共代表杨凡紧急磋商后，决定又刘敬宜只身前往。关立达奉命将装有定时炸弹的美国洋娃娃交给刘的专机乘务员陶素兰，被方杰察觉后化险为夷。刘敬宜安全返回香港，准备起义。

新中国宣告成立后，两航起义时机成熟，杨凡代表两航起义委员会宣布起义在即。中统特务机关狗急跳墙，命关立达率特务企图强行阻止起义，被方杰等起义人员击毙。起义顺利举行，十余架飞机从香港启德机场起飞，飞向新中国的首都北京。解放后，陶素兰与方杰结了婚，并抚养女儿方慕云长大成人；而徐家保姆吴妈却没有跟着徐家去台湾，而是带着陶的女儿心心(即白秋璇|徐爱爱)隐姓埋名地留在了上海。白秋璇长大后才貌双全，被民航招收为空中乘务员，并赢得乘务队副队长陈亦雄和飞行员杨一川的爱慕和追求。

秋璇因晕机在家休息，陈亦雄和杨一川都来看望，吴妈趁机要他们为女儿解决工作调动问题。白秋璇|徐爱爱在母亲和晕机双重压力下想打“退堂鼓”，受到深爱她的杨一川严厉批评。陶素兰鼓励白秋璇战胜困难，坚持到底，并隐隐察觉白的身世似与女儿心心有关。在方杰的启发下，陶素兰来到白秋璇家“家访”，吴妈却躲起来不与她相见。陶在小白宿舍偶然看 到她的日记后，确认白秋璇很可能就是自己失散多年的女儿心心。在白秋璇因不适应空中生活而突发胃出血住院后，陶素兰为小白输血证明二人血型相同，同时，她也与吴妈见了面。