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青山村姑娘赵兰兰和下乡知青王天明结婚不久，王天明考上了市里的医学院。为了让爱人能上大学，兰兰毅然提出和王天明离婚。兰兰的父亲赵青山得知后，一怒之下将兰兰赶出家门。兰兰晕倒在牧区草原，牧民娜仁救了她，并请来邻近农村的张大夫，为兰兰接生下女儿山丹。兰兰产后大出血，临终前将山丹托付给娜仁，并恳求娜仁5年后带着山丹去青山村，等山丹的生父来接女儿。5年后，娜仁带着山丹来到青山村。
青山村是个极度干旱、连饮水都要到远处去运的穷山村。娜仁从村民口中得知了当年赵青山赶走兰兰的往事，但牢记兰兰的叮嘱，没有讲出山丹的身世。娜仁认青山爷为干爹，称山丹就是他的亲孙女。山丹和青梅竹马的小伙伴赵春来感情笃深。长年赶着毛驴车为村里人拉水的春来爹摔断了腿，赤脚医生秋来只能用去痛片止疼，春来爹最终落下残疾。春来爹让儿子辍学为大家拉水，乡亲们为此达成两条不成文的村规：一是再穷也要凑钱供山丹上学，二是再穷也要凑钱给春来爹看病。
目睹乡亲们备受缺医少药之苦的山丹刻苦学习，立志长大后当一名医生，并如愿考上了青北市医学院。母女和乡亲们高兴之余，又面临着交不起学费的难题。信守承诺的青山村人决定砸锅卖铁也要帮山丹凑钱上学。春来起早贪黑用驴车拉水，以确保大家不少喝一滴水为前提，卖掉拖拉机为山丹凑足了学费。山丹考上大学，勾起了青山对当年女婿考上大学伤心往事的回忆。为安慰老人，娜仁差点儿说出山丹就是他的亲外孙女。
山丹以优异的成绩被分派到省里最大的中山医院实习。中山医院院长王天明和儿子王大伟提起山丹赞不绝口，大伟的母亲林姗姗却对山丹的农村出身不以为然。大伟借为一农民工提供法律援助之机找到山丹，请当时在场的她出庭作证。在帮助弱者维权的过程中，山丹和大伟相识并建立起好感。和山丹同在中山医院实习的同学李玉英，却正千方百计地想通过男友魏晓凯的父亲、市卫生局局长魏雄的关系，毕业后留在城里医院工作，但遭到拒绝。
正直又不擅心计的山丹因办事实事求是、坚持原则，被刘德伦主任百般刁难。春来爹进城治疗与春来走失后晕倒，被路人送到中山医院急诊科，刘德伦以没交钱为由拒绝收治。情况紧急，山丹万不得已在无手术资格的情况下，违反规定给春来爹做了手术。手术成功了，山丹却付出了等候处分的沉重价。玉英害怕回到穷山村，背着魏晓凯到社会上寻找出路。山丹受魏晓凯之托规劝走向堕落边缘的玉英，两个好朋友的关系因此出现裂痕。
山丹终因刘德伦的坚持而受到医院的严重处分。玉英希望能分配留城，魏晓凯的父母不但不同意，而且希望年轻人能肩负起重建基层卫生院的历史重任。玉英的父母煤气中毒生命垂危，卫生局局长魏雄的妻子孙秀灵大夫带着救护车下乡抢救，但终因地处偏远、道路难行耽误了治疗。山丹为救治春来爹背上了处分，春来闻知后急回村为父亲筹借治病钱。
刚动完手术的春来爹趁儿子出去借钱之机离开医院回村。山丹和大伟在离村不远的路边找到了奄奄一息的春来爹，把他送到乡卫生院，但因为伤口感染，春来爹还是死了。临终前，春来爹希望娜仁能答应山丹和春来的婚事。娜仁无法同意，山丹听了又气又急，但村里大多数人坚持要山丹留下来做春来媳妇。春来突然不见了，山丹固执地坚持替春来为村里人拉水，在路上险些出事，春来突然出现救了山丹，并向她表明心意，被大伟撞见产生误会。山丹决定留下来搞农村医疗卫生状况调查。
市委扩大会上，魏雄以山丹的农村卫生状况调查报告为依据，提出了“健康护小康，小康看健康”的新发展观点，引起市委高度重视，决定大力加强农村医疗卫生建设。玉英留城无望，决定离开魏晓凯，投入富商高胖子的怀抱。山丹劝春来到外面去闯荡闯荡，春来则因为乡亲们的饮水问题而坚决不同意。王大伟带山丹到家中见父母，以明确二人的恋爱关系。
王天明在家里热情接待山丹，林姗姗却嫌弃山丹是农村姑娘而故意给她难堪。王天明觉得山丹太像当年的兰兰，于是对山丹的家史刨根问底，对她的蒙古族身世半信半疑。山丹的农村医疗卫生状况调查报告获得广泛好评，并以此与先前的处分相抵，获得了留城的机会。玉英被分配回家乡卫生院，但她放弃了在基层的工作名额，与高胖子在盖在石沟村的小二楼里同居了。在城里，林姗姗给王大伟定的对象佳音施展心计，欲达到将山丹和大伟分开的目的。
山丹回到村里看望母亲，夜里，母女俩躺在炕上谈心，娜仁叮嘱山丹千万不要忘了家乡的养育之恩。颇有心计的佳音来到王天明家，向林姗姗献上了祝贺她生日快乐的鲜花，为此赢得了大伟的感激和林姗姗进一步的好感。王天明好不容易才为山丹争取到分配留在中山医院的名额，山丹却向他表达了申请回到家乡基层卫生院工作的要求。娜仁病重，春来送她到乡卫生院看病，娜仁发现给自己检查诊治的张院长竟是当年给兰兰接生的张大夫。
