1925년 영국 런던. 화려한 사교모임과 댄스파티를 즐기는 도도한 아가씨 키티(나오미 왓츠)와 그녀를 파티에서 보고 첫눈에 반해버린 차갑고 냉철한 성격의 월터(에드워드 노튼). 월터는 키티에게 청혼을 하고 키티는 자신을 숨막히게 하는 엄마의 그늘에서 벗어나고자 그의 청혼을 받아들인다. 세균학자인 월터의 연구 일정으로 인해 결혼 후 중국 상해로 넘어간 그들. 그러나 너무나 다른 성격과 다른 취향을 가진 두 사람의 결혼생활이 행복할 리 만무하다. 활발한 성격의 키티와 매사 너무나 진지하고 조용히 연구와 독서를 즐기는 월터의 사이는 점점 소원해지고 키티는 사교모임에서 만난 외교관과 사랑에 빠진다. 아내의 불륜을 눈치챈 월터는 콜레라가 퍼져있는 오지 산골마을에 자원해서 가고 그곳에 키티를 데려간다. 마치 자신의 믿음과 사랑의 배신에 대한 댓가를 치르게 하려는 듯. 문명의 혜택을 전혀 받지 못하고 콜레라로 인해 마을 사람의 태반이 죽어나가는 그곳에서 월터는 키티의 존재를 무시한 채 연구와 의료봉사에 전념하고 키티는 수감생활과 같은 나날을 보낸다. 무지로 인해 처음에 월터를 배척하던 마을 사람들은 그의 진심 어린 도움과 노력에 차츰 마음을 열고, 남을 위한 일이라고는 한번도 해본 적 없던 키티도 수녀원에서 아이들을 돌보며 봉사활동을 시작한다. 그리고 두 사람의 마음은 차츰 서로를 향해 열리고 키티와 월터는 진정으로 서로를 사랑하게 되지만 이내 슬픈 운명이 그들의 행복을 가로 막는데...