东都大学医学院副教授大岛茂（宇津井健饰）的女儿幸子（ 山口百惠饰），是个十七岁的善良美丽的姑娘。有一次，在医学院偶然发生的科研事故中，她受到了放射性钴60的辐射照射，得了白血病，经常需要输血治疗。医学院学生相良光夫（三浦友和饰）通过多次给幸子输血，彼此逐渐产生了爱情。但是，他们是不可能结合的，原来幸子的亲生父亲不是大岛茂，而是光夫的父亲相良英治，她与光夫是同父异母的亲兄妹，但他们这时都还不知道，加上幸子患了血癌，只能再活半年至一年时间。这些都在她的亲人中引起各种忧虑。大岛茂和敏江（ 八千草薰，渡边美佐子饰）得知幸子患了白血病以后，为了让幸子短暂的生命能过得快乐，又同意让光夫与她来往。心地狭隘的相良英治因为大岛茂研究急性放射病治疗，担心他会在医学院取代了自己的地位，竟然把大岛调离原子核医学系，要他到肿瘤研究所工作。大岛茂对工作的调动满不在乎，反认为可以更好地结合工作来治疗幸子的病。一次，光夫从与幸子谈她的血型的过程中了解到她并不是大岛夫妇的亲生女儿，随后又通过调查，知道自己与幸子是同父异母的兄妹，感到非常痛苦，决定离家出走到北海道牧场去生活，以便忘掉幸子。大岛却劝光夫不要这样做，并把幸子得了血癌的实情告诉了光夫，于是，光夫又一次回到了幸子身边。大岛茂考虑到幸子已不久人世，决定带她到巴黎与她的生母理惠作一次聚会。到巴黎后，幸子又一次发病，输血，在治疗过程中，理惠也知道幸子患了血癌，悲痛欲绝，但为了不影响幸子的情绪，理惠和大岛茂都装作若无其事，尽情陪伴幸子在巴黎游览。幸子在从巴黎返回日本的飞机上，又发了一次病，经过紧急输血抢救，才脱离了危险。理惠听说有一种吉卜赛人的草药能治疗白血病，就从巴黎寄了这种草药回日本，并写信告诉大岛。幸子发现了理惠的信和草药，从而怀疑自己患了白血病，产生了悲观情绪；后经理惠与她通电话进行解释，才打消了她的疑虑。过新年的时候，幸子与光夫一起开车到野外看雪景，中途汽车抛锚，要步行回家。幸子因与光夫在一起，表现得很坚强和有朝气。新年过后，她还要光夫帮助补习功课，准备报考医学院。不久，幸子又一次发病住院，在医院认识了一个与自己患同样病症的小孩，后来这小孩死于白血病，幸子对照自己的病情，坚信自己也是患白血病，企图自杀，但被光夫及时制止了。大岛夫妇看到已无法再向幸子隐瞒病情，决定把真相告诉她，正面动员她与疾病作斗争。果然，幸子振作起来，积极参加体育活动，显得比过去更加坚强。正当幸子满怀信心准备考大学时，光夫接到了去美国留学的通知，这件事又使幸子精神上受到一次冲击。