这部音乐故事片是为迎接1957年在莫斯科举行的世界青年联欢节而摄制的。

   故事发生在意大利的一个港口。卡伦是一个渔民的儿子，桑娜是小酒店老板的女儿。他们的父母都是来自亚美尼亚的移民，卡伦和桑娜从小青梅竹马。在一个暴风雨的日子里，卡伦为救失足落海的桑娜，遭到暴雨和海浪的袭击而病倒了，病愈后却不幸双目失明。他有一副好歌喉，成年后就在小酒店以卖唱为生，并且以这首《心儿在歌唱》向桑娜倾诉心中的爱。酒店老板禁止女儿再和卡伦往来。

   过了几年，卡伦父子决定回国，但不见桑娜来送行。桑娜被她父亲锁在房里，等她设法跳出窗口赶到码头，轮船已经拔锚启航。扶着舷栏站在甲板上的卡伦听见桑娜的喊声，激动万分，高声唱起了这首主题曲。明亮的天空，湛蓝的海水，白色的客轮渐渐远去，天地之间响彻这激动人心的爱的颂歌。

   卡伦回到苏联亚美尼亚后，治愈了眼睛，又进了音乐学院学习声乐，成了一名歌唱家。桑娜也在巴黎音乐学院钢琴系毕业。她不顾父亲的反对，毅然回到苏联寻找昔日的恋人。当时，莫斯科正举行世界青年联欢节，她在广播中听到卡伦的歌声，但当她赶到露天音乐会场，卡伦已经下台挤在观众群里为乐迷们签名。桑娜找不到卡伦，情急智生，不顾一切奔上台去，在钢琴上弹奏起《心儿在歌唱》的旋律。卡伦听到这首熟悉的音乐——这一首只属于他和桑娜的歌，忙向台上望去。台上是一位陌生的姑娘（当初他曾失明），但他猜出她是谁。他随着琴声激动地唱了起来，一边走上台去。一对历经磨难的情侣终于在《心儿在歌唱》的歌声中拥抱在一起。