Moscou 1941. Véronika et Boris regardent passer un vol de cigognes et tardent à se séparer. On apprend bientôt que la guerre est déclarée. Boris, malgré l'avis de ses parents, s'est engagé comme volontaire. Il part précipitamment, Véronika, perdue dans une foule très dense, ne parvient pas à le joindre. Elle n'a pas trouvé la lettre d'amour qu'il avait cachée dans un écureuil empaillé portant un panier de noisettes.

Moscou subit maintenant les effets de la guerre. Les parents de Véronika sont tués au cours d'un bombardement. La jeune fille est recueillie par la famille de Boris. Très affectée par la violence d'une attaque aérienne, Véronika se laisse séduire par Mark, un musicien cousin de Boris. Elle l'épouse.

Sur le front, Boris est tué. Sa dernière vision est celle de Véronika en robe de mariée. Réfugiée en Sibérie, Véronika aide le père de Boris, médecin-chef d'un hôpital, tandis que son mari mène une vie oisive et débauchée. Après une tentative de suicide, elle trouve la lettre laissée par Boris.

C'est la victoire. Les familles attendent l'arrivée des trains qui ramènent les soldats. Après avoir encore espéré contre toute évidence, Véronika offre une à une les fleurs de son bouquet... Des cigognes passent dans le ciel...