1958年。隨著壹聲悠長的汽笛聲，滿載著上海支援寧夏文教大隊的列車緩緩地駛離了上海站。從東北師範大學畢業分配到上海工作已經有五個年頭的二十八歲的馮誌遠（張嘉譯飾演）辭別了新婚的妻子與溫暖的小家，帶著簡單的行李，和妻子送給他的二胡，踏上了西去的征途。
寧夏騰格裏沙漠上，馮誌遠伴隨著壹路駝鈴來到了中寧縣鳴沙中學，壹所坐落於沙丘邊緣，因為自然災害，剛剛從壹類降為二類的新創鄉村中學。透風的土坯房，冰冷的土坯炕，冒煙的土爐子，藥瓶改制的煤油燈，每月十四斤的糧食供應，許多支教的年輕老師悄悄地離開了學校。馮誌遠沒有走，並承擔了教授語文、歷史、地理、俄語四門課的教學任務。
由於家庭貧困，學校僅有的三百多名學生，有三分之二輟了學。馮誌遠不厭其煩地朝學生家裏跑，苦口婆心地與家長談心，結果，許多孩子又重新回到了課堂。語文《海燕》壹課，他讓學生分別扮演海燕與海鷗，邀請新來的文老師用腳風琴做著伴奏，鐵皮鼓動聲充當雷電。新奇的情景式教學使同學們興趣盎然，邊遠地區壹顆顆幼小的心靈在他的化育下萌生了綠芽。
超強度的工作，惡劣的自然和生活環境使馮誌遠的視力急劇惡化。
1985年的壹天，馮誌遠正在上語文課時，突然眼前壹黑，什麽也看不見了。從此，他進入了壹個黑暗的世界。失明後，但他的心，依舊被學生牽著。他向校長提出了壹個要求：請給他安排課程，他要用自己掌握的知識，去繼續點亮學生們心中的燈。學校在他再三的要求下，為他安排了歷史課。
失明之後的日子，馮誌遠並不寂寞。他的身旁總是擠滿了前來求教的學生。每到上課的時候，他的學生就會飛奔到老師的宿舍，攙扶著老師到課堂。校長還親手為馮老師制作了盲文黑板，馮誌遠懷揣著無限的感激之情，重新站在了教書育人的三尺講臺上，憑借著記憶堅持為學生授課。
42年彈指壹揮間，年屆70的馮誌遠身體越來越差。他，不得不離開講臺。
會堂裏，千名學生含淚聽完了馮誌遠在寧夏講的最後壹堂課，他舍不得這方水土，更舍不得千千萬萬個這裏的孩子。
馮誌遠要走了。街道兩邊站滿了送行的人群。壹雙雙送別的眼睛裏飽含著淚水。