1976年唐山一带出现了地震异常状况，国家地震局为了加强地震监测，派地震工作者周海光前往唐山并任命为唐山地震台台长。在唐山火车站下车时，周海光在匆忙之中将自己的网兜挂在了文燕的衣服纽扣上，甚是尴尬。文燕是接从北京演出回来的妹妹文秀的。这姊妹俩是唐山市市长向国华的女儿。周海光连忙道歉，还是被心直口快的文秀抢白了几句。 就在周海光到达的时候，唐山出现了一些地质异常情况：检修防空洞的工人被洞内莫名其妙喷出热气烧伤。这一幕恰好被路过的地震台干部和报社的记者同时看到。地震台干部超凡以职业的敏感觉得这与地震有关。报社记者丁汉也觉得这是一个重要新闻，立即写了新闻稿：人防检修出现意外三死一伤，地震台认为与地震有关。丁汉兴兴冲冲将稿子交给了总编明月。明月知道这类消息非同小可，未经证实和许可之前不可轻易发出，她将稿子交给了市长、也是她的丈夫的向国华。 本来这一天早早回家的向市长是专门等从北京回来的女儿的，他见到这篇稿子后，知道事关重大，没有等女儿回到家就去了市政府。 周海光刚放下行李，就接到了超凡打来的电话，听说有地质异常现象，他就马上赶去了。在防空洞中，他和超凡接近了地热喷射点，看到有老鼠被烧死、感到脚底发烫，地洞中有黄色异味烟雾涌出。 周海光回到地震台后，市长向国华也来到地震台。周海光如实地向市长汇报了唐山面临的情况：唐山目前随时存在着发生地震的危险，必须全力做好防震准备工作。向市长要求周海光在最短的时间内确定震级、时间、地点。随后，召开市领导会议，市政府为了防患于未然,又不惊扰市民，决定以战备名义动员各部门，尽最大努力将抗震所需的粮食、药品、生活必需品、各种车辆；并且在全市主要大街小巷架起高音喇叭，做好应急准备。 刚刚上任的周海光感到了前所未有的责任和压力。 明月知道女儿文秀与钢厂工人何刚在恋爱。何刚的父亲在1957年打成右派后自杀，因为此事，明月反对文秀与何刚恋爱。明月对文秀说不通，她到钢厂直接找到何刚，让何刚必须离开文秀，这个要求让何刚十分痛苦。 文燕是部队二二五医院的医生，虽然还没有男朋友，但住院的连长李国栋喜欢文燕。李国栋出院前，专门向文燕道别，文燕察觉到了李连长的意思。 大街上，一群男女在打一个女青年。女子名叫颜静。一个男子揪住颜静的头发说，这人偷了我的钱包。这时，黑子来了。将那男子一拳打倒。拉起颜静。黑子是颜静哥们，也是何刚的弟弟。在马路边的坡地上，他俩靠拉煤车挣钱，当地人称挂坡。 周海光全面开展对唐山地质异常情况的监测，越来越多的异常现象困扰他。在七宝山进行地质监测时，周海光遇到了和医院同事一起出来郊游的文燕。 文燕独自一人在山坡草地上照像。突然，她听到草地上传来刷刷的响声，扭过头，她看到一大群蛇正向她爬过来。

文燕看到蛇向她爬来，不由自主地大呼“救命”，在她不远处工作的周海光闻声赶来，只见文燕已退到崖边，失脚掉下。周海光在山沟中找到了摔昏的文燕。周海光背着文燕走了十几公里路赶到了文燕工作的二五五医院。这时，因劳累过度，周海光晕倒在医院。待文燕早晨醒过来，去看救她的周海光时，病床上已没有人影。文燕在周海光丢下的衣服中检到一个本子，里面有周海光的照片。闻讯赶来看文燕的文秀，看到文燕手中的照片说，这不是那天你接我时，我们在火车站遇到的那个人吗？ 清晨，周海光赶回地震台，同事们都在焦急等着他，看到他衣衫不整的样子十分吃惊。大家交换的情况是，地形已发生变化，地震随时会出现，必须发出预报。周海光来到市政府，向市长汇报情况。市领导逼海光要个说法。周海光说，我比大家更着急，但是没有找到震源和地震发生的准确时间时，我是不能随便发出预报的。 地震局的干部庄泉和红玉相恋多年，这天，他俩一起到民政局领了结婚证。 丁汉与周海光是老熟人了，他来到地震台见到周海光。周海光装不认识他。丁汉说，我知道你生气，我是要到火车站接你的，但突然有事被我撞上了。这不，你也在忙着。周海光说，我的压力非常大，就怕漏报和误报，给国家带来损失。从地震台出来，丁汉又到医院探视文燕。他奇怪文燕怎么拿着周海光的照片。文燕说就是这个人救了我。于是丁汉对文燕说了周海光的来龙去脉。文燕说，我要好好谢谢他。 自从明月与何刚谈完话之后，何刚一直有意躲着文秀。文秀为了找到何刚来到了何刚家，但也只有何大妈一人在家。文秀又到钢厂找何刚，何刚让工友在车间门口说他不在。文秀闯进车间，在炼钢炉前找到何刚，质问何刚问什么不理她。何刚不说话，一脸委屈。 夜晚，何刚和文秀交谈，何刚说我是右派狗崽子，政治上受歧视，连恋爱结婚都受到干涉。文秀让何刚放心，她妈那边的工作她去做，不行的话让他父亲出面。何刚表示怀疑。在回家的路上，遇到一伙流氓，为首的叫王军，他们看见文秀，就过来纠缠。何刚出面制止，王军揪住何刚。文秀让王军放开何刚，王军说你作我女朋友就放开他。这时，黑子和颜静看见王军一伙在欺负何刚和文秀，黑子拿出刀来要砍，王军一伙害怕了。临走前放出话来，如果有种的明天砖瓦窑见。 深夜，一直加班的周海光和庄泉决定到地质断裂带所在的煤矿井下600米处去观察岩层变化。他们说干就干拿起背囊就下井去了。 周海光、庄泉、煤矿的陈队长一行三人到达井下580米处。陈队长说，这几天井下总冒热气，还掉石块。周海光和庄泉小心翼翼的勘察着。突然，出现巨响，好像从远处传来，周海光和庄泉的脚下的岩石也出现了断裂，头顶碎石如雨，眼前红光闪闪，庄泉陷进岩石裂缝，周海光没能将庄泉拉出来。庄泉掉下深渊。 庄泉的新房成了灵堂。地震局的干部职工含着眼泪悼念庄泉。 井塌的事在矿区引起极大反响。地震的事又没有定论，周海光一脸悲伤来到向市长面前说明情况。在场的市委常委们要周海光一个地震的说法。周海光对向市长说，再给我一点时间。

在地震局，工作人员夜以继日的工作着。各监测点报来了种种地质异常情况：水位下降、蝙蝠在白天飞翔、鱼群大量死亡、动物园的狮子惊慌不安不吃不喝、地磁强度和垂直分量大幅度下降、日形变幅有减少趋势……这一系列迹象显示地震即将发生。超凡对周海光的犹豫不决的态度大为光火。周海光坚持在没有搞清楚震源和时间之前不能预报。超凡摔门出去，周海光内心非常难受。红玉看见周海光，含着眼泪说，台长你要挺住啊。周海光说，不要管我，需要安慰的是你。 黑子和颜静等人在约好的时间来到砖瓦窑。王军一伙也按时到达。双方发生斗殴。这时，派出所民警素云和大刘赶到，制止了这次流血事件。黑子、颜静被抓，带到派出所。何刚和文秀知道后来到派出所，黑子被保出，颜静因偷钱包之事被扣。 文燕病好出院。洗干净周海光的衣服，来到地震台给周海光还衣服，表示感谢。在与周海光的交谈中文燕知道了周海光是邢台地震的孤儿，因此立志一生从事地震预报工作，用自己的工作避免更多的悲剧再发生。 文燕回到医院，见到连长李国栋连里的战士小四川。小四川来给连长送信，但下车时将装信的挎包忘在了车上，望着远去的吉普车，小四川灵机一动采了一把野花送给文燕，说是连长让他送的。这时，文燕明白了李国栋的意思，但她的心里隐隐约约的已经有了周海光。 在周海光万般无奈之际，地质异常情况又不断出现。湖里的树下沉，传出啸叫声；同时地壳浅层介质的电阻率大幅度下降；日变形态出现畸形；气象局也发出近十年来平均最低气压的报告。周海光判断地震即将发生，于是立即向国家地震局和唐山市发出了地震预报。 随着预报的发出，全市进入临震紧急状态。 第二天确实出现地震了，但不是在唐山，是在河北大城。周海光知道误报了，这是他最不愿意出现的事情。 忙碌一阵的市长向国华身心疲惫，他在会上说，误报的责任由他自己独自承担，不能埋怨周海光。 市委干部郭朝东作为工农兵大学生上了两年大学，回来后被任命为市防震办公室主任。他对向市长表示，一定在最短的时间内拿出准确的地震报告。 周海光非常的沮丧、郁闷，借酒消愁，醉得不省人事。酒醒后，看见文燕坐在床边，知道文燕照顾自己了一晚上。