一列中俄国际列车在白山黑水的东北平原上飞快前行，一群充满朝气，怀揣着远大理想的留学生正在去往苏联求学的路上。 其中，沈岩、郝一梅、梁卫国、张童飞四个人来到莫斯科大学学习航空课程。初到一个新的学校，一切生活环境对他们都是一种新奇也是一种挑战。 早上，沈岩出来跑步，不小心撞到正要扔爱情硬币的瓦丽娅，为了参加来莫斯科大学的第一次考试，没有和瓦丽娅过多解释。由于梁卫国忘带学生证而考试迟到，教授和学生会大刘都十分不满。梁卫国在考试中太紧张而引起声带痉挛，导致了短暂性失声，没能通过考试。沈岩也因此受到牵连，两人被轰出考场。沈岩和梁卫国为了能够留在莫大，尽力争取补考，却是一波三折。他们主动找到谢苗诺夫教授要求补考，通过他们的不懈努力终于得到了重新测试的机会， 在沈岩和梁卫国去参加补考的路上，瓦丽娅为了戏弄沈岩，用水泼了沈岩一身。沈岩和梁卫国狼狈地来到了阶梯教室，而谢苗诺夫教授却给他们出示了一个看上去完全没有意义的问题。聪明的沈岩经过巧妙的构思和实验，终于通过了谢苗诺夫的考验。然而他们第一天上课时才戏剧性的发现，瓦丽娅正是是他们的助教老师。 沈岩假意向瓦丽娅道歉，却找来一只青蛙戏弄瓦丽娅，一达到报复她的目的，这让瓦丽娅很是生气，两个人的误会再次加重了。 在学习方面，因为谢苗诺夫教授的所教授的课并没有教材，而沈岩他们语言不通，学习起来比较费劲。几个人一度处于焦急的状态当中。

由于谢苗诺夫所教授的课程没有教材作为参考，沈岩、郝一梅他们的每天大量地抄写课堂笔记，但是仍然跟不上学习进度。学生会大刘告诉他们可以去图书馆借阅谢苗诺夫教授的著作，这样会对他们学习提供一定的帮助。来到图书馆，他们发现谢苗诺夫教授的著作全部被瓦丽娅借走了。沈岩来向瓦丽娅借，然而瓦丽娅出于以前的矛盾不肯帮忙。沈岩他们便赌气拼命的学习俄语。一段时间下来，因为疲劳过度郝一梅晕倒了。瓦丽娅来病房探望一梅，并送上自己整理的笔记。一梅大为感动，立即将这件事情告诉沈岩。沈岩这才知道自己错怪了瓦丽娅，他们的误会开始化解。 为了提高沈岩他们的语言水平，他们被学校分到苏联学生宿舍。一梅搬到瓦丽娅宿舍，两人相处十分融洽。聊天中，一梅告诉瓦丽娅，她来苏联还有一个目的，那就是寻找一个她父亲的一位革命战友，此人曾经和她的父亲并肩作战，还送了一块手表给她的爸爸。 沈岩发现自己撞倒瓦丽娅的硬币是用来表示爱情的，心里很后悔。他去找瓦丽娅道歉，在一个餐厅又发生误会（原来瓦丽娅一直在勤工助学），瓦丽娅的自行车和工资都丢了，这让让他们的关系再次陷入僵局。 沈岩为了表示歉意，买了一个漂亮的洋娃娃送给瓦丽娅，并和瓦丽娅一起去餐厅打工。在学校上，沈岩的跳跃式学习方法虽然让导师谢苗诺夫教授很不满意，但是一向严肃的教授非常欣赏沈岩的学习精神，他对沈岩大加赞赏，决心好好培养这个航空天才。 在一次出行中，沈岩和瓦丽娅搭救了一位突发心脏病的老者。而这个老人正是苏联外交部的高级官员。

沈岩和瓦丽娅一起去餐厅打工，让一梅他们产生误会，认为他们在谈恋爱，沈岩告诉他们真相，一梅，梁卫国等一起帮瓦丽娅去餐厅打工。 一梅生日也按着苏联女孩的方式仍爱情硬币，巧的是硬币让梁卫国捡到，卫国告诉沈岩自己喜欢一梅，不知道怎么表达，请沈岩帮忙。一梅和瓦丽娅聊天，告诉瓦丽娅中国留学生在苏联学习是不能谈恋爱的，让瓦丽娅很是惊奇。 沈岩和瓦丽娅关于物体运动速度的课题论文让谢苗诺夫教授大为赞赏，并刊登在报刊上，沈岩的成果成为他们年纪的第一个荣誉。为了庆祝沈岩的荣誉，沈岩他们在一梅宿舍庆祝，沈岩发现梁卫国给一梅写的情书，并当众的给大家念了出来，弄的梁卫国很尴尬，梁卫国让沈岩当说客，去给一梅送苹果，一梅拒绝，并告诉沈岩自己已经有意中人了。 苏联外交部副部长一直在寻找救他的中国留学生，大刘问梁卫国他们对这件事情是否知情，梁卫国他们否认，并提沈岩保守秘密。 瓦丽娅邀请沈岩，一梅他们去列宁格勒老家做客，在瓦丽娅家，一梅发现他父亲让找的苏联战友就是瓦丽娅的父亲。 阿里克斯请沈岩帮忙解答瓦丽娅出的爱情试题，沈岩欣然答应并解答出来，阿里克斯拿着试题和鲜花向瓦丽娅表白，瓦丽娅不相信试题是阿里克斯解答的，发现沈岩石帮阿里克斯作弊很生气，于是沈岩和瓦丽娅又发生误会。

过了一段时间瓦丽娅主动找到沈岩并尽释前嫌，瓦丽娅发现自己竟然爱上了沈岩。 沈岩和苏联同学打拳击，并取胜瓦丽娅当众亲吻沈岩，不巧让大刘看到，大刘向梁卫国调查沈岩和瓦丽娅得关系，梁卫国为沈岩掩饰，却是欲盖弥彰。大刘让梁卫国转告沈岩必须和瓦丽娅分开。 沈岩开始疏远瓦丽娅，瓦丽娅的非亲哥哥奥列格来到学校，告诉沈岩自己一直喜欢瓦丽娅，让沈岩成全他们。 瓦丽娅把自己的困惑告诉谢苗诺夫教授，谢苗诺夫教授找到沈岩，开导他如果自己真的喜欢就要勇敢的去面对。 奥列格找到沈岩理论，并大打出手，沈岩承认自己也爱瓦丽娅。 打架斗殴事件影响很不好，大刘代表组织找沈岩谈话，要求沈岩结业提前回国。 谢苗诺夫教授和苏联同学为让沈岩留下，都来向大刘求情，但外交事件，大刘也无能为力，最后沈岩也表示接受组织的决定提前回国。 曾经被沈岩和瓦丽娅救过的苏联外交部副部长出面，请中国留下沈岩，最后沈岩才能留下，最终完成学业。

通过苏联外交部副部长的协调，在沈岩上火车之前，中国外交部最后决定让沈岩留下继续学习。 一学年去过了，沈岩，一梅他们都以5分的优异成绩通过期末考试，通过协调国家不仅让沈岩他们到苏联航空学院进修一个学期，还让他们去瓦丽娅工作的飞机场实习。 在瓦丽娅工作的飞机场，他们认识了伊戈尔，梁卫国并在误会中认识了纺织姑娘费丽达，通过看电影，费丽达竟然爱上了梁卫国，这让梁卫国很苦恼，梁卫国向以梅寻求帮助，但由于费丽达得不理解而误会很深。 沈岩问瓦丽娅他回国了他们的爱情怎么办，瓦丽娅表示会嫁给沈岩，沈岩正式向瓦丽娅求婚。 十月革命纪念日，maozhuxi来到莫大，他的讲话给留学生很大的鼓舞，沈岩他们不分昼夜的工作，在苏联专家的帮助下，梁卫国做出了精致的飞机配件，由于长时间的工作，让梁卫国会劳累，在一次工作中，由于梁卫国的失误，沈岩为保护梁卫国让重器扎伤，因为这个事故，中国外交部准备让刘卫国回国，沈岩他们向张主任求情，最后张主任说如果梁卫国毕业能考试5分，还是可以考虑从轻处理梁卫国。

沈岩，一梅他们通过两年不懈的努力学习，最后都以优异的成绩毕业，毕业的当天瓦丽娅来祝贺他们，并给他们拍照片做留念，沈岩和瓦丽娅谈自己将来的爱情事情，沈岩坚持要回国支援社会主义建设。瓦丽娅请苗诺夫教授帮忙，开导沈岩想让沈岩留在苏联，但最后还是让沈岩拒绝。 沈岩马上要回国了，他在回国的前一天去见瓦丽娅的父母。并告诉瓦丽娅的父母他和瓦丽娅相爱，要娶瓦丽娅。最后他们依依不舍的分开，沈岩回国了。 他们回国后，沈岩，一梅，梁卫国三个人都被分到一六七飞机制作厂。刚开始沈岩由于不适应工厂陈旧的机器，工作效率很低，被主管何师傅批评，卫国继续追求一梅，他们闲聊的时候。被他们的任秘书发现，狠狠的批评了他们。 一梅的父母安排她和她父亲战友的儿子相亲，一梅带沈岩一起去，让沈岩当挡箭牌，让人家很尴尬，最后也没相成。 沈岩用业余时间吧自己的机床改装了一下，效率提高了很多，他们主管何师傅很满意，建议他们把整个工厂的机器都给改装了，沈岩和卫国在工厂加班改装机床，一梅给他们送饭，对他们无微不至的关怀。