凭借拍摄《万世流芳》的机缘，李香兰（上户彩 饰）与中华电影公司的川喜多长政相识，在他的建议下李香兰最终离开了军国色彩浓重的满映。这期间，她还在日本举行自己的演唱会，虽然其“中国人”的身份受到质疑，但她美妙的歌声和摄人的魅力最终征服了中日两国政界、民间的歌迷、影迷。在日本，她还邂逅外务大臣之子松冈谦一郎（深水元基 饰）和艺术家儿玉英水（小泽征悦 饰）。两个男人真心爱慕李香兰然乱世之下，安得太平，他们先后奔赴战场，一去不返。 二战结束，日本投降，民间审判汉奸的呼声愈来愈高，川岛芳子等女性汉奸先后赴法。国籍日本李香兰也被误认为中国汉奸接受审判，死刑在即，家人和朋友为了营救她四处奔走。在最后一刻，她的身份得到认定，《夜来香》的优美旋律终于得以延续……