在佩恩苍老的叙述声中，观众被带回到三十年代的上海。
著名的爵士歌曲“I'VE GOT YOU UNDER MY SKIN”的旋律回响在英租界豪华的酒吧里。外国人与上海当时的上流社会的华人消磨着他们的又一个夜晚，年轻的佩恩也在其中。
佩恩因偶然的机会结识了秋秋和勒，并在第一次遇到秋秋时便一见钟情的对她产生
了爱慕之情，他对秋秋的爱，也使他不由自主地逐渐陷入了危险的情境。
勒是共产党在上海地下组织的高层领导，为了掩护他的身份，秋秋接受了以“假夫妻”为名，协助勒留在上海继续工作的任务。勒在以往的战斗生涯中屡受重伤，残留在他颅内的弹片致使她患有严重的间歇性狂躁症并产生幻觉。自从有了秋秋之后，每每在他患病后的幻觉中，他便把秋秋当作多年前为掩护他牺牲了的妻子。
秋秋年幼时曾亲眼目睹生父皓明变节后在刑场上枪杀自己的同志，她心灵受到极大的摧残。母亲偷偷地把她送到教会学校后自杀了。这一切注定了秋秋悲剧的命运。
在与勒朝夕相处的过程中，勒的勇敢、智慧与风采强烈的吸引了秋秋，她爱上了勒。勒在病态幻觉中视秋秋为前妻，秋秋在体验着这梦幻中的情爱的同时，也被勒浪漫与坚贞的爱情震撼，她愿为得到勒这真实的爱而付出一切。
佩恩最初不理解秋秋与勒的情感，但终于悟道：他们在追求爱的同时，就是在追求信仰，就是以生相许，这是一种大浪漫。他做不到，但下定决心要帮助这对恋人。
秋秋在意外的情况下被捕，设下圈套的正是他的生父皓明。秋秋为了保护勒，更是为了证明自己对信仰和爱情的忠贞，粉碎皓明瓦解共产党地下组织的阴谋，在皓明安排的公众聚会上，亲手击毙了他，从此身陷囹圄。此时她已怀有身孕。
勒终于悟道了秋秋对他的一往情深，也深知自己的生命有限，便决定以自身去交换狱中的秋秋。因为国民党的最终目的是抓住勒。
租借监狱，与国民党当局交换人质的地点，勒与秋秋终于相会了。他抚摸着秋秋腹中的孩子，眼中充满泪水。在离别的刹那，他对秋秋大叫：别忘了给孩子取个好名字！勒在夕阳的辉煌中被杀。秋秋被当局判处徒刑关押，后因难产死在佩恩的怀中。
佩恩领养了勒和秋秋的女儿--明珠。一九四九年，人民解放军解放了上海。在大军进驻的那一天，佩恩看着小明珠欢快的融入红绸飞舞的人群中，他感慨地看到：勒和秋秋追求的理想实现了。
佩恩在上海生涯的最后一幕，是带着明珠去瞻仰生父母勒和秋秋的遗骨。使他百感交集的是，明珠从生父的骨灰中摸到了勒颅内的那块弹片。
一九五零年，佩恩返回美国，勒和秋秋的女儿明珠在中国长大。一九九零年，明珠赴美国帮助其养父佩恩撰写回忆录，书名《红色恋人》。
