瑪麗亞來到馮·特拉普的家，發現他是壹個帶著七個孩子的鰥夫。長期的海軍生活和喪妻的悲痛使他像對待士兵壹樣嚴格對待自己的孩子。很快，瑪麗亞明白了之前那些導師離開的原因。原來孩子們得不到父親的愛，總是捉弄老師來引起父親的註意。
上校要求瑪麗亞像他壹樣嚴格，但瑪麗亞沒有聽從，而是用她天生的溫柔和善良贏得了孩子們的友誼。當上校不在時，她用窗簾為每個孩子縫制便服，帶他們在花園遊泳池玩耍，在美麗的阿爾卑斯山野餐，並教他們唱歌。孩子們最初的滯留和憂郁逐漸被音樂和笑聲所取代。
不久上校回家了，帶回了孩子們喜歡的邁克叔叔和孩子們不太喜歡的上校的女朋友埃爾莎·施拉德男爵夫人。上校對瑪麗亞的行為非常不滿，但當他聽到孩子們為男爵夫人唱歌時，他非常感動，因為瑪麗亞帶回了自他妻子去世以來家裏壹直沒有的音樂。瑪麗亞還和孩子們壹起準備了木偶劇《孤獨的牧羊人》。上校被瑪麗亞感染他人的熱情所吸引。
幾天後，上校和男爵夫人壹起舉行了盛大的舞會，孩子們也在舞會上唱歌。在舞會上，瑪麗亞向孩子們展示了奧地利民間舞蹈“廉·恩德拉”。出乎意料的是，上校來了，並與瑪麗亞跳舞。舞會結束時，他們對視著，他們的愛壹目了然。這壹切都被男爵夫人註意到了。那天晚上，她建議瑪麗亞回到修道院。瑪麗亞害怕她對上校的感情越來越深，所以她悄悄地離開了。
瑪麗亞走後，男爵夫人試圖取悅孩子們，但徒勞無功。當孩子們得知上校要和男爵夫人結婚時，他們更加難過了。他們去修道院尋找瑪麗亞，但他們看不到她。瑪麗亞向院長坦白了她對上校的愛和對生活的困惑。院長告訴她，即使爬上世界上的每壹座山，也要鼓起勇氣找到自己的真愛。於是瑪麗亞回到馮·特拉普的家。當瑪麗亞回來時，男爵夫人發現她無法挽回瑪麗亞和上校之間的感情。她主動退出了婚約，上校和瑪麗亞互相吐露了秘密。不久，他們結婚了。
不幸的是，他們的生活並沒有永遠幸福。當他們還在度蜜月時，德國納粹占領了奧地利。就連他的大女兒麗莎心愛的年輕人羅夫也成了納粹的壹員。當他們回到薩爾茨堡時，發現到處都是納粹旗幟。上校和瑪麗亞不同意在他們的家中懸掛納粹旗幟，但當他們不在時，負責照顧孩子們的邁克叔叔幫助他們註冊了薩爾茨堡音樂節。上校壹到家就收到了納粹的電報，要求他立即向納粹海軍報到。這位壹直痛恨納粹的上校決定帶領家人離開奧地利。當他們晚上離開別墅時，被壹直躲在門外監視他們的納粹分子攔住了，因此上校解釋說他們離開是為了參加希爾斯堡音樂節的演出，並拿出了節目作為證據。在納粹的陪同下，他們來到會場，表演了孩子們準備的歌曲。這時，上校和瑪麗亞唱起了《雪絨花》。歌曲中對祖國奧地利的愛是豐富而深刻的。不顧旁邊持槍的納粹衛兵，在場的觀眾還和上校壹起唱起了《雪絨花》。
演出結束後，在頒獎時，上校的家人在音樂的掩護下逃離了演出現場，納粹壹路尾隨他們來到了修道院。在修女的幫助下，上校的家人躲在墓碑後面，但羅夫發現了它並錯過了蹤跡，然後開車躲避納粹的追捕，但納粹的車被修女拔掉了插頭，無法追趕。然後他們翻過阿爾卑斯山，離開了奧地利。