《云水谣》讲述了陈秋水与王碧云跨越时代与海峡的爱情故事。年轻的陈秋水（陈坤 饰）受聘为少女王碧云（徐若瑄 饰）的弟弟雨萌担任家庭教师。他性格清朗潇洒，教学方式轻松有趣，与碧云在唱歌、学英语的相处中逐渐产生感情，两人很快坠入爱河，并在秋水离开前私定终身，约定彼此不变。
然而，身为左翼人士的陈秋水为了躲避危险，不得不前往大陆。原以为只是短暂分别，没想到此后他与台湾渐渐失去联系。漫长的等待与思念始终埋藏在秋水心底。部队护士王金娣（李冰冰 饰）向他表明心意并主动追求，战争结束后又跟随秋水调往西藏，一路对他照顾备至。秋水多次寻找王碧云却始终没有结果，最终决定将旧日感情深藏心中，选择与不顾一切追随自己的王金娣结婚。
但命运早已埋下令人唏嘘的安排：身在台湾的王碧云终身未嫁，用一生守候着与陈秋水的约定。
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