故事發生在上世紀中國第一藏書樓寧波天一閣。清末民初時局動蕩，范家主人范榛卻一直固守著祖宗留下的藏書。叔涵(黃磊扮演)是他收養的孩子，從小記憶力驚人，他喜歡上了父親老友林正公的女兒林若云，兩人相約私奔，卻被家人發現，若云溺水身亡，叔涵流落江湖，遇到了與若云長得一樣的混血姑娘明妮(馬伊俐扮演)，兩人陷入欲罷不能的戀情中。 叔涵大姐韻漣(范冰冰扮演)聰穎賢惠，卻因家庭原因不得不嫁給林正公長子林少卿(耿樂扮演)，她與范家修書人方子文兩情相悅，并有一夜激情，替他生了個孩子。時日軍侵占華東，范家長子伯清(王勁松扮演)掌管家業，藏書四散凋零。明妮也因戰亂流落歐洲，身陷德軍集中營，叔涵千里迢迢赴歐洲找尋，卻發現明妮已身患重病，新婚之夜死在叔涵懷里。 抗戰勝利，伯清與夫人敏怡帶著部分家藏圖書來到臺灣，少卿和韻漣遠赴日本，只有叔涵一個人默默守候著天一閣，鞭炮聲中，開門迎來了接管藏書的解放軍。
