七十年代末，在北方某城市的郊区三九八农场里，高干子弟雷雷带领“雷家军”偷了农场里的摩托车和鸡，为考上大学的大头送行。雷雷还偷偷拿了农场的唯一一台收音机，拿出来跟他的小哥们儿们一起听邓丽君的歌，正在他们听的起劲的时候，民兵连带着枪追随他们而至。
场里的医务所有一个从双犁公社新调来的女医生叶青，单纯漂亮，20、30、40的男人有事没事就往医务所跑。叶青的年轻漂亮遭到女人们的嫉妒，被诬蔑成“破鞋”，作风有问题的大帽子扣在她头上。
叶青母女在三九八农场经常受到欺辱，一次叶青在医务所带着口罩上班，来看病的余书记觉得叶青孤傲不逊，于是找到医务所的所长打听叶青的底细。
医务所的韩阳医生考上了省里的医学院，准备体检完就调档案离开农场，而叶青的录取通知书却被农场领导许大马棒扣在手里，他三番五次找机会接近叶青，想霸占她。
雷雷为了躲避民兵连的追捕，开着摩托车闯入医务所，被叶青的美貌惊呆了，他的收音机也落在了医务所。
甜蜜蜜第2集剧情介绍雷雷找叶青开病假条，大骂叶青是“破鞋”，韩阳赶来替叶青解围，帮雷雷开了十天的病假条。
叶青下班回家，被邻居泼了一身脏水，她来到湖边放声大哭，不停地问，“我到底做错了什么，这些人都很我!”
叶青找到三九八的方书记，请他帮忙说服许大马棒给自己调档案，方书记知道许大马棒马上要从副手变成一把手，不愿意得罪他，没有帮助叶青。
雷雷逐渐了解了叶青的为人，对以前骂她的事情感到非常愧疚，他堵了二强家的烟囱，收拾了许大马棒为叶青报仇。
甜蜜蜜第3集剧情介绍许大马棒的老婆找叶青的茬儿，在大街上又喊又骂，雷雷替叶青出头，把上级奖给三九八的收音机放在许大马棒老婆的身上，大家以为是她偷了场里的奖品，叶青在一边看着这一切，对雷雷暗生好感。
甜蜜蜜剧照
雷雷和叶青不约而同来到湖边，雷雷拿出自己做地冰车和叶青一边听收音机里的《甜蜜蜜》一边滑冰，雷雷趁机亲了叶青，高兴地活蹦乱跳。在叶青家门口，雷雷把收音机送给了叶青，还留下一句话：以后谁再欺负你，就告诉我。
狗子带着一伙人找雷雷算账，雷雷被打得头破血流，晃晃悠悠来到湖边，黑皮告诉叶青雷雷伤得不轻，叶青跑到湖边替雷雷包扎伤口。
韩阳到医学院上研究生，成为新一届本科生的班主任，他向系里提出叶青的档案还没到。
甜蜜蜜第4集剧情介绍雷雷的父亲调回省里当领导，雷雷马上要离开三九八，在走之前，雷雷逼着母亲去找方书记，让许大马棒放了叶青的档案。韩阳告诉系领导这个没有报道的女学生就是自己的女朋友，二人准备结婚。校方接收了三九八转来的叶青档案。在雷雷和韩阳的帮助下叶青母女终于离开了三九八，叶青上大学了。
雷雷回到省城，心里思念着叶青，于是搭车回到农场，才知道叶青母女已经回城了。叶青来到医学院报道，发现韩阳就是自己的班主任。在医学院里，叶青认识了新朋友华华。此时，叶青的父亲也得到平反，一家人终于团聚了。
