2차 세계대전이 아직 끝나지 않은 1943년 후반, 조반나는 소련에서 실종된 남편 안토니오의 소식을 찾아다닌다. 군당국과 국방부에서는 사망을 추정하지만 이를 믿고 싶지 않은 조반나는 직접 모스크바로 가서 찾기로 한다. 두 사람의 이야기는 나폴리에서 시작된다. 밀라노에서 온 세련된 안토니오에게 흠뻑 빠진 조반나는 안토니오가 아프리카로 징집되기 며칠 전에 급하게 결혼식을 올려 12일간의 유예 기간을 얻는다. 이 기간 동안 전쟁이 끝나기를 바라며 두 사람은 롬바르디아 주에 있는 안토니오의 집으로 신혼여행을 떠나지만 유예 기간이 끝나가도록 전쟁은 끝날 기미를 보이지 않는다. 급기야 미친 척까지 하기에 이른 안토니오지만 안타깝게도 두 사람의 계획은 발각되고, 군사재판에 회부되지 않으려고 어쩔 수 없이 동부 전선에 자원한다. 전쟁이 끝난 후 밀라노 역에서 조반나는 전방에서 안토니오와 며칠 동안 함께 지냈다는 군인을 만나고, 그로부터 붉은 부대의 공격을 받아 추위와 굶주림에 시달리던 중 나약한 안토니오가 이를 견디지 못해 부대를 이탈했다는 이야기를 듣는다. 그리고 안토니오의 생사 여부는 알 수 없으나 희망을 잃지 말라는 말도 덧붙인다. 조반나는 그의 말에 힘을 얻어 시어머니마저 포기한 남편을 찾아 소련으로 향한다. 이곳에서 소련 외무부 공무원과 함께 전장을 비롯해 전쟁 중 사망한 군인과 시민들이 묻힌 해바라기 밭을 돌아다니지만 안토니오의 무덤은 발견되지 않는다. 공무원은 거대한 이탈리아 전사자들의 공동묘지에 묻혔을 가능성을 제시하지만 조반나는 아랑곳하지 않고 혼자 남편 찾기를 계속한다. 결국 그녀는 어느 이스바(농가)에서 남편을 찾지만, 그가 기억을 잃고 마샤라는 젊은 소련 여자와 결혼해 살고 있는 것을 보고 이탈리아로 홀로 돌아온다. 얼마 후 안토니오가 이탈리아로 돌아와 조반나를 찾고, 이제 다른 사람과 살고 있는 조반나는 안토니오와의 만남을 거절했다가 마음을 고쳐먹고 마지막 재회를 하기로 한다.