背景设在二战期间波兰的纳粹占领区。几个波兰士兵残忍杀害了一个女人、她儿子和媳妇。丈夫和他的父亲则逃往森林。这个年轻人决定参加抵抗战争,但最初见面时盖世太保就杀死了他的信使,并进行追捕。在逃亡期间,他在一所公寓里替一名怀孕妇女接生。他在伤寒症诊所中心工作。在接种疫苗后,他成为了研究的实验品……。失去亲人的痛苦让九路敬一郎(柿原彻也 配音)丧失了生活的热情,热爱音乐的他已经很久没有碰过那把曾经珍爱的吉他了。一天,敬一郎在垃圾堆里看到了一个少女模样的机器人,她的名字叫小花(浅野真澄 配音)。因为型号过去老旧,小花被曾经的主人残忍的抛弃了。在这个夏天,这个雨季,小花和敬一郎相遇了,一段传奇般的缘分开始运转。
为了使消沉的敬一郎振作起来,个性有些迷糊的小花学习起了唱歌,可是,越来越频繁的机能中断使小花一次又一次的失去了意识。在弥留之际,敬一郎带小花来到了她梦寐以求的海边,望着蔚蓝的大海和身边的朋友,小花的口中,竟然哼唱起了敬一郎所谱写的乐曲。小花离开了,但取而代之的是一枚用她的核心所制成的八音盒,小花的歌声,将永远陪伴在敬一郎的左右。。精神病院的默奇逊院长即将退休,接手的是年轻有为的爱德华大夫(格利高里·派克 Gregory Peck 饰)。医院里年轻漂亮的女医生彼特森(英格丽·褒曼 Ingrid Bergman 饰)和他相爱,然而竟发现眼前的爱人不是爱德华大夫,而真实的爱德华的秘书,还前来指出这个冒牌人士是杀害爱德华的凶手。
面对恋人扑朔迷离的身份,彼特森始终不相信他是杀人凶手,然而默奇逊院长却用精神分析法印证了“事实”。更为棘手的是,这个假爱德华也相信自己有罪,他甚至连自己是谁,经历过的事情也不知道。
彼特森对自己的判断非常坚持,她决定要帮他找出事件真相。在警察的追捕下,她带他逃到了心理分析教授的家中,展开了一联串精彩的心理分析过程,他童年的阴影和爱德华大夫被杀的真相渐渐浮出水面。。