美麗的白樺嶺，覆蓋著郁郁蔥蔥的大森林。早年插隊下鄉來到這里的達蘭和護士段紅守著一個小小的衛生所，年復一年地為老百姓巡診治病、送醫送藥…… 兩個省城青年志愿者喬楠、呂芳的到來，打破了這里的寧靜。被老百姓稱做山媽媽的達蘭意外地發現，喬楠竟然是被前夫喬志達帶走多年的親生女兒。眼看著呂芳忍受不了白樺嶺的偏僻落后，提前返城考博；而喬楠卻逐漸融入了自己的生活，達蘭悲喜交加。她悲的是，自己得了肌萎縮側索硬化癥，將不久于人世；喜的是，失散多年的女兒又回到自己的身邊。 白樺嶺林區的人們靠山吃山，日子倒也過得滋潤，只是觀念的落后導致了因病致窮、因病返窮的現象。患者馬小雪、白來鎖等人的遭遇深深地剌痛了喬楠的心，她越來越感覺到，白樺嶺急需建立新型的農村合作醫療制度，農民患病才能有治療的保證。隨著返城考博的日子臨近，她愈發眷戀山媽媽、眷戀白樺嶺的山山水水。晨霧中，她踏上小木橋，身后突然傳來馬小雪深情地呼喚---山媽媽；她被深深地震撼了。面臨著城里男朋友趙一帆對愛情的背叛、白樺嶺民營青年企業家林楓、林場青年工人石海的追求，她的情感掀起了波瀾，喬楠知道，從此白樺嶺將與自己的命運緊緊地聯系在一起了。 過去的伐木英雄老孫頭，在退休后成了植樹模范。二十多年來，他用一份執著，守護著達蘭、守候著衛生所。在達蘭最后的日子里，鄉親們為他們舉行了一場奇異的婚禮。 夕陽中，達蘭走了，留下的是喬楠、段紅、馬小雪等新一代醫務工作者，她們延續著山媽媽對白樺嶺鄉親們的那份深情……