《红莓花儿开》是一部由戴冰导演，保剑锋、左小青、奥列夏·法塔霍娃、郭昊伦等主演的国产剧。故事发生在1956年，讲述了一群中国学生被派往苏联学习飞机设计的经历。
沈岩是工程师的儿子，郝一梅是军长女儿，梁卫国来自工人家庭。这些年轻人因为共同的理想而成为好朋友。瓦丽娅是一个苏联女孩，她对中国充满感情。在与沈岩共同学习生活中，瓦丽娅和沈岩建立了真挚的友谊和美好的爱情。
毕业后回到祖国后，瓦丽娅作为苏联专家随着导师什克洛夫斯基来到中国，并帮助进行社会主义建设。她与沈岩之间的感情日益增长，在中秋节这个特殊日子上举行了婚礼。
然而，在瓦丽娅离开不久后，苏联突然宣布撤回专家，并导致她无法再返回中国。此时瓦丽娅的父亲去世了，使得她陷入深深的悲伤之中。沈岩对于妻子在苏联的情况毫不知情，并一直等待着她。
六年过去了，沈岩得知瓦丽娅已经与别人结婚并建立了新的家庭，这对他来说是一个巨大的打击。小航是沈岩和瓦丽娅的儿子，他经常受到欺负。郝一梅默默地保护着小航，并假扮成瓦丽娅给他写信安慰他。
最终，在郝一梅和小航的努力下，沈岩被打动并接受了郝一梅的爱情。两人结为夫妻后分居两地，郝一梅含辛茹苦地将小航带大。
多年后，四人都回到原来的工作中，并见证中国发生了巨大变化。然而中苏关系仍未解冻，沈岩和瓦丽娅依然无法联系上。
小航通过努力学习有机会去苏联留学，并希望能够找到瓦丽娅。在离开前，沈岩告诉小航回国前要去祭奠自己从未谋面过的外祖父。
命运之神眷顾了这对母子，小航遇到了生母瓦丽娅，他们终于再次相逢。然而，父亲已经再婚、母亲尚未成家让小航陷入左右为难之中。
在郝一梅的迫问下，小航向沈岩坦白了真相。沈岩和郝一梅来到苏联准备领取年度奖项，并希望能够与思念已久的瓦丽娅再次相见。
然而当沈岩企图见到瓦丽娅时却只得到了指责。小航告诉瓦丽娅爸爸和郝妈妈这些年来所承受的苦难，让瓦丽娅感动得泪流满面。
郝一梅主动敲开了瓦丽娅的家门，并与她促膝长谈化解误会。四个人回首过去三十年里艰辛坎坷的经历，在莫斯科大学广场上感慨万千。
小航决定留在母亲身边陪伴着瓦丽娅度过余生。而沈岩和郝一梅回到中国重新开始自己的生活...