故事发生在1976年的唐山。二十八年前，我国京津唐一带出现了地质异常状况，国家地震局为了加强地震监测，派青年地质工作者周海光（黄海波饰）赴唐山任唐山市地震台台长。在唐山火车站，匆忙之中周海光的网兜挂在了一名女子的衣服上，周海光连忙赔不是，竟遭到那女子的白眼。那女子叫文燕（张延饰），是唐山二五五医院女...军医，来火车站接刚从北京参加演出回来的妹妹文秀。 让一下车的周海光没有想到的是，唐山市出现了各种地质异常的征兆，他立即向市委、市政府汇报。市政府同时向全市发出了地震临震警报，可是唐山没有地震，河北大城地区却发生了4.2级地震。这次误报，让周海光感受了极大压力，处在了尴尬处境之中。为了搞清真相，周海光顶着压力继续监测。在一次野外监测中，周海光搭救郊游中被蛇惊吓而落下悬崖的文燕。之后，文燕对周海光产生了感情。文燕是文秀的姐姐，他俩是市长向国华的女儿。文秀与钢厂工人何刚恋爱，却因为何刚的父亲是右派，遭到了其母明月的极力反对。由于何刚在家待业的弟弟黑子和女朋友颜静与干部子弟王军等人斗殴误伤了文秀，文秀的母亲明月利用权势责令公安局抓了黑子，又指示钢厂开除了何刚的公职。何刚为了救出弟弟，违心弟弟，违心答应了文秀的母亲让他离开文秀的要求。黑子去找王军报仇，却发现了王军抢劫银行的行为。黑子与王军打斗中，用枪打死了王军，随后被公安局逮捕。 然而正在这时，唐山的地质状况又出现了异常，周海光坚信唐山在短期内一定会出现大地震。唐山市地震办公室主任郭朝东追求文燕遭拒绝，就迁怒于周海光。他四处散布说周海光的意见是蛊惑人心，企图破坏唐山市抓革命、促生产的大好形势。为了慎重起见，国家地震局和唐山市市政府邀请全国的地震专家会诊。会议中，专家们认为唐山不会地震，周海光依然坚持自己的意见。 1976年7月28日，唐山发生了7.8级大地震。在地震发生的前几个小时，周海光已预感到当晚会发生地震，但没有人相信他的判断，他已被免职了。