20世紀70年代初，響應毛主席號召，知識青年上山下鄉運動中，高中生靜秋（周冬雨飾）隨教育革命實踐小組到西坪村采風。她寄宿在老村長（李雪健飾）家時，得知地質勘探隊員老三（竇驍飾）。兩人以山楂樹為媒漸生情愫，老三多次暗中相助卻被誤解。靜秋因家境貧寒（父親為右派、母親由奚美娟飾受審查）始終顧慮重重，返城后更因誤傳消息疏遠老三。真相澄清后，兩人重修舊好卻遭靜秋母親撞破。為保全靜秋前途，在各方壓力下老三被迫承諾斷絕往來。數年后，已參軍的老三查出患白血病，在生命最后時刻與靜秋重逢，彌留之際仍念及約定的"山楂花之約"。