22岁的玛丽亚是萨尔茨堡修道院的志愿修女，但活泼好动和热爱自然的性格却总让她在修道院里惹麻烦。阿比斯院长觉得她这样活泼的性格不适合僧侣生活。于是当她接到冯・特拉普上校家寻求看护的请求后便决定让玛丽亚前去，也借此让她探索生活真正的目的。玛丽亚到达冯・特拉普家后发现他是一个有七个孩子的鳏夫，长年的海军生活和妻子离世带来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，便总是通过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。孩子们原有的拘谨和忧郁渐渐被音乐和笑声替代。不久后上校回家了，还带回了孩子们喜欢的麦克叔叔和不甚喜欢的上校的女朋友，男爵夫人。上校对玛丽亚的做法十分不满，可当他听到孩子们为男爵夫人唱歌时十分感动，因为玛丽亚带回了自从妻子去世后家里就不再有的音乐。玛丽亚还和孩子们一起准备了一场木偶戏，上校为玛丽亚足以感染他人的热情吸引了。几天后，上校和男爵夫人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，爱意一目了然。这些都被男爵夫人看在眼内，当晚，她劝玛丽亚回修道院。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。当孩子们得知上校要和男爵夫人结婚的消息后更加难过。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有勇气，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阻止玛丽亚和上校之间的感情，便主动退出了婚约，上校和玛丽亚互诉衷肠，很快他们就结婚了。可惜，他们的生活并没有从此就幸福下去。他们还在度蜜月的时候，德国纳粹占领了奥地利。他们赶回萨尔茨堡时，发现纳粹旗帜到处横行。他们不在的时候，负责照顾孩子们的麦克叔叔帮他们报名参加了萨尔茨堡音乐节(Salzburg Festival)。上校一回到家里，就接到了纳粹发来的电报，要他立即到纳粹海军报道。一向痛恨纳粹的上校决定带领全家人离开奥地利。但当他们晚上离开别墅时，被早已躲在门外监视他们的纳粹拦住了，上校解释说他们离开是为了参加希尔斯伯格节演出，并拿出节目单作为证据。在纳粹的陪同下，他们来到了会场，演唱了孩子们准备好的歌曲。此时，上校和玛丽亚演唱了雪绒花，歌曲包含着对祖国奥地利的热爱之情，在场的观众也不顾持枪的纳粹守卫，跟着上校一起唱完了雪绒花。演出之后，上校一家人趁着颁奖逃离演出现场，纳粹一路追到修道院里，在修女们的帮助下，上校一家人藏在了墓碑后面，躲过纳粹的追踪，然后他们翻过阿尔卑斯山，离开了奥地利。