上海解放前夕，身为银行家太太、徐家少奶奶的陶素兰因不堪忍受腐朽沉闷封建家庭生活折磨，参加一次校友联谊会，结识了中共地下党员夏莲和民航飞行员方杰，并们鼓励下报考了民航女性侍应员(即空姐)。由于徐家父子暗中作梗，致使陶素兰名落孙山。当得知事实真相后，陶毅然决定离开丈夫和家庭去寻找光明和出路，但同时也付出了失去可爱双胞胎女儿心心和爱爱代价。
陶素兰提着行李投奔夏莲，夏莲鼓励直接去找陶父老同学、中航总经理刘敬宜。方杰引见下，陶素兰当面向刘总经理表达了当空姐决心，并得到刘理解和支持。培训空姐课堂上陶素兰与傲慢美方教官埃迪发生了激烈冲突，但赢得了大家尊敬。夏莲通过陶素兰和方杰，与刘敬宜接通了关系，希望弃暗投明站到人民一边来。与此同时，中统特务机关也暗中监控刘动向，并指派特务关立达查明夏莲真实身份。
辽沈、平津、淮海战役后，全国解放在即，中航和央航被迫搬迁香港。刘敬宜通过陶素兰主动约见夏莲，和中共代表杨凡商谈两航起义可能性。一次空中紧急抢险过程中，方杰接替喝醉酒的美方机长埃迪驾驶飞机迫降成功，但美方副董事长却将功劳记埃迪头上，引起中方职员强烈不满。埃迪当众侮辱陶素兰被方杰狠狠地教训了一顿，中美双方矛盾进一步激化，也更坚定了刘敬宜等起义决心。方杰未婚妻丁玛丽劝方去美国被方拒绝。
