22岁的玛丽亚（朱莉·安德鲁斯饰）是一个萨尔茨堡修道院长大的修女。但是，她活泼好动和热爱自然的性格却总是让她在修道院里惹麻烦。修女院里的阿比斯院长（佩吉·伍德饰）觉得她这样活泼的性格不适合修女生活。于是，当她接到冯?特拉普上校（克里斯托弗·普卢默饰）家寻求看护的请求，她决定让玛丽亚去，也借此让她探索出真正的生活目的。玛丽亚到达冯?特拉普家，发现他是一个有七个孩子的鳏夫。长期的海军生活和对亡妻的悲伤使他对待孩子像管教士兵一样严格。很快，玛丽亚就明白了以前那些看护离开的原因，原来是孩子们得不到父亲的关爱，总是用捉弄看护来吸引父亲的注意。上校要求玛丽亚也像他一样严格，但是玛丽亚没有听从，而是用她天生的温柔和善良赢得了孩子们的友好。趁上校不在的时候，她用窗帘给每个孩子缝制了游戏服装，带领他们到市场游玩，在美丽的阿尔卑斯山上野餐，还教会了他们唱歌。孩子们原有的拘禁和忧郁渐渐地被音乐和笑声代替。不久上校回家了，还带回了孩子们喜欢的麦斯叔叔（理查德·海丁饰），和孩子们不甚喜欢的的女朋友男爵夫人（埃莉诺·帕克饰）。上校对玛丽亚的做法十分不满，可是当他听到孩子们为男爵夫人唱歌的时候十分感动，因为玛丽亚把从他亡妻之后家里就不再有的音乐又带了回来。玛丽亚还和孩子们一起准备了一场木偶戏，上校被玛丽亚可以感染他人的热情所吸引，并为他们唱起了《雪绒花》。麦斯劝说上校让自己家的孩子出参加音乐节，但上校拒绝了。几天之后，上校和男爵夫人一起举行了一场盛大的舞会，孩子们在舞会中也有歌唱表演。在舞会中，玛丽亚给孩子们示范奥地利的民间舞蹈“涟恩德拉”(Laendler)。出乎意料的是，上校走过来和玛丽亚共舞，舞蹈最后他们互视对方，玛丽亚也对上校怦然心动。这些，都被男爵夫人看在眼内，当晚，她话中有话地劝玛丽亚回修道院。玛丽亚恐怕自己对上校的感情会越陷越深，于是，她悄悄地离开了。玛丽亚走了之后，男爵夫人用尽办法讨孩子们的欢心都没有成效，甚至私底下想把孩子们送到寄宿学院去。当孩子们得知上校要和男爵夫人结婚的消息后，他们更加难过。他们到修道院找玛丽亚却没能见到她。玛丽亚向阿比斯院长坦白了她对上校的爱情和对生活的不知所措，阿比斯院长告诉她要有骨气和勇气，哪怕翻越世界上的每一座山峰也要找到自己的真爱。于是，玛丽亚回到冯?特拉普家里。玛丽亚回来之后，男爵夫人发现她已经无法挽回和上校之间的感情，她主动退出了婚约，上校和玛丽亚互诉衷肠，很快他们就结婚了。然而好景不长，正当玛丽亚和上校在度蜜月的时候。不久，德国吞并了奥地利，此时麦斯偷偷地带着孩子们参加了音乐节的选拔并通过。爱国的上校紧急赶回后，他不仅无视规定将纳粹旗从家门扯下，还反抗德国对他的入职要求。上校欲带着一家大小逃亡，却在中途被密探管家发现，因而险些被扣，但他临时改变心意和孩子们一起参加音乐节以寻找机会逃脱。最后，在麦斯以及修女们的帮助下，上校一家人一起翻上阿尔卑斯山逃出生天 。