唐代宗年间，博陵才子崔护晋京赶考，在长安郊外桃花庄路遇哑女周桃，一见倾心，便毛遂自荐为其治病。原来，周桃因幼年时父母被当权太监鱼朝恩所害，受惊致哑。她与爷爷周老爹避难于桃花庄。丞相杨炎次女金瑶得了肺痨，医嘱令其心情开朗。学士路昭因欣赏崔护人才，欲将妻妹金瑶许配给他，崔虽未允，但答应与金瑶作伴。鱼朝恩与杨炎找回了皇上在安史之乱时失散民间多年的太后。此时，周桃遇上一突然事件，不料说出话来。右丞相卢杞与鱼、杨不和，查出太后为假，禀告皇上。皇上治鱼、杨二人之罪。为此，杨家一片惶然。崔护却义留杨府。后来，杨、鱼被赦，杨丞相为女求婚遭拒，要将崔护驱出京城。为此金瑶大惊，口吐鲜血，恳求父亲向崔护道歉。周桃力劝崔护与杨家结好，并与其订于来年三月三日想见。金瑶病情加重，崔护跪请其义父鱼朝恩启遍请宫中太医为其治病。太医均言如能过春天即可痊愈。崔护高中进士，金瑶欲设宴为其庆贺，崔护因欲赴周桃之约而婉拒。金瑶黯然神伤，吐血昏倒。崔护为照顾金瑶，不得不放弃三月三之约。金瑶昏迷三天三夜，醒来后忙催崔护前往桃花庄赴约。谁知等崔护赶到周家时，周桃已不知所往。崔护失望之余，在柴扉留诗一首后，怅然离去。周桃给父母扫墓回来，见到崔诗，急往城中寻找崔护，恰遇金凤哀求崔护与金瑶成亲。为此，周桃心碎离去，日渐病危。崔护得知后赶往桃花庄，周桃已郁郁而终。与此同时，金瑶也离开了人世。金瑶与周桃死后在阴间相遇，因金瑶魂魄有鱼朝恩所赠佛珠庇护，故二人商议以金瑶之魂借周桃之身重返阳间，帮助崔护飞黄腾达。“桃儿”复活后执意要崔护投身仕途，并与其来到杨府，被杨家认为义女。右丞相卢杞笼络崔护不成而治其罪，被“桃儿”巧语化解。崔护被皇上封为巡查使，奉旨与“桃儿”完婚。崔护与“桃儿”新婚之夜，周桃之魂妒怨难当而来闹洞房，令金瑶真魂出现吓昏崔护。崔护偶然提及桃儿的杀父之仇，“桃儿”却正告崔护以后不要再提此事。鱼朝恩暗害卢杞未遂，反被皇帝治罪，幸亏杨炎求情得免，“桃儿”劝杨炎远离鱼朝恩。鱼再次派人行刺卢，被周桃之魂相救。崔护欲查此事，却被“桃儿”阻止，崔护对其身份渐生怀疑。杨炎欲在曲江池畔修建杨家宗祠，“桃儿”认为此地有王者之和，若修祠必将惹祸，杨却不听。皇上令崔护寻找太后，“桃儿”指桃花庄的沈婆婆是太后。崔护携“桃儿”出城，周老爹却被鱼朝恩手下捉去问周家底细，周说出往事后被杀。鱼朝恩也将办事人杀死灭了口。杀害周老爹的凶手乃卢府总管之子，杨炎借此弹劾卢杞，皇上未允。鱼朝恩挑拔卢、杨的关系，与杨不欢而散。“桃儿”与崔护回京后，听说周老爹被害后而晕厥。她醒后约见鱼朝恩，请他全力辅助杨炎，否则取其性命。鱼朝恩怀疑“桃儿”并非彼时桃儿，可能是金瑶附身。卢杞为杨炎修建宗祠之事反击成功。杨炎被贬往蛮荒之地。崔护被卢杞举为左朴射后，向皇上告假回乡探母，“桃儿”不同意。为此，崔护责怪她。崔护和“桃儿”不同意。为此，崔护责怪她。崔护和“桃儿”两人日渐疏远。而“桃儿”知己命已不长久，可有口难言，只得暗自伤心。卢杞手下裴延庆派人截杀在贬官途中的杨炎。“桃儿”得知此事后，使魂出窍去救父亲杨炎，并劝其去找皇太后以求官复原职。“桃儿”因没了金瑶魂魄，立时断了气，令众人惊吓不已。杨、鱼二人前往桃花庄去见沈婆婆，百般恳求，方才求得她答应秘密进宫。沈婆婆过惯乡间闲适生活，不愿再回血雨腥风的皇宫中。她临行前求皇上将杨炎官复原职，皇上应允。杨炎重返朝政后并未善罢干休，以截杀朝庭重臣为名欲置卢杞于死地。卢杞重贿鱼朝恩为其求情，被允告老还乡。杨炎得知后大怒，与鱼朝恩反目成仇。鱼朝恩杀死杨炎，“桃儿”发誓要为父报仇。在一个风雨交加之夜，周桃与金瑶之魂同时出现在崔护面前，并告知崔护真相。原来“桃儿”已怀孕，但大限将临，二人必须去十八层地狱赎罪方可保住胎儿。“桃儿”与崔护历尽苦难，终成眷属。
1992年，哈尔滨731陈列馆工作人员小金在整理史料时，发现这段历史的记录残缺不全，为寻找真相，他踏上了一场跨越数十年的跨国取证之旅，逐渐还原出那段被尘封的黑暗岁月真相。故事采取双时间线叙事，镜头回到日军侵华期间的哈尔滨，通过几个当事人的视角，深刻揭露日军731部队残酷的人体实验和泯灭人性的暴行，鞭笞日本军国主义的反人类本质，凸显中国人民坚韧的抗争精神。
