上个世纪80年代，中国大陆经历了第三次人口高峰，许多夫妻遵守计划生育政策，只生育一个孩子。中年的北京摄影记者曹德培（李雪健）和年轻漂亮的妻子段京华（宋丹丹）也是其中一个典型案例，他们与5岁的儿子汉汉组成了幸福的小家庭。曹德培个人事业也即将达到顶峰，他正在筹备自己的摄影展。
某日，曹德培接到一个让他去儿童福利院接领儿子的电话，他有点疑惑。到达福利院后，他看到一个10多岁的默默无语的男孩，他手里拿着一封信，来京寻找父亲，而这封信正是曹德培当年写给远在东北的前妻的。曹德培和前妻是在他插队时相识的，但是离婚后，前妻留在了东北。为了弄清真相，他带着男孩去了东北。
通过前妻的后夫，曹德培得知前妻已经去世，而在他们离婚时，她已经怀孕，这个叫赵小木（叶静）的男孩就是他的儿子。曹德培感到无措，想先把小木留在东北，但是小木跟着他一起上了火车。到了北京后，曹德培把小木安顿在他冲洗照片的地下室暗房里，经过一番挣扎，他决定向京华坦白。京华也接受了小木，三个人开始了充满欢笑和磨合的新生活。
