五十年代末，南方某大学的毕业生柳英和她的同学们，满怀革命激情，在前一届老同学、解放军上尉柯大光的带领下，奔赴西北戈壁沙漠，参加我国导弹科研事业的建设。戈壁滩上的生活很艰苦，也很迷人，那儿也有绿色生命--骆驼草。柳英决心像那骆驼草一样，扎根沙漠，献身导弹科研事业。柳英的男朋友毕业时被留校，后来他们分手了 。同学叶子枫是个聪明能干，有理想、有抱负的风流人物，在校时就对柳英怀着爱慕之心。这时，他托老同学柯大光转给她一封表示爱情的信。柯大光为人正直，性情憨厚富有进取精神，业务上颇有成就。他深爱着柳英，但见叶子枫也爱柳英，便控制了自己的感情，成全了他们。柳英与叶子枫结为夫妻，但在国家经济困难、柳英怀孕、工作又走不开的时候，叶子枫竟背着她打了转业报告，独自一人离去。在部队庆祝击落U型飞机时，柳英生了一个女儿，柯大光给她起名莎莎。柳英与叶子枫因志向不同，最终离婚分手。此后，柳英的心中除了远在内地的母亲和女儿，就是她的科研事业了。十年动乱中的一天，大光向柳英表示愿做孩子的父亲，柳英拒绝了她。大光遇车祸而住院，柳英带着莎莎的照片来看他，在领导和同志们的关怀下，他们终于组成了幸福的家庭。八十年代初，因科研需要，大光被调往沙漠深处某基地工作，柳英不忍分离，但服从了组织的安排。在一次大风暴中，柯大光小组在沙漠里失踪。组织上派出直升飞机寻找，却一直没有消息。在内地上大学的女儿莎莎放暑假来看父母，柳英母女晚上谈心，女儿表示要以妈妈为榜样，正确地对待爱情、对待生活。根据基地报告柯大光科研组停留的痕迹，他们来到沙漠中，前去寻找的小组互相约定，谁先发现谁就鸣枪。正当柳英母女在沙漠中焦急地等待时，远处传来了阵阵枪声。柳英和莎莎向着枪响的地方奔去。