1944年,我國東北一個孤獨的鐵路小站上只有三個人,站長和他的妻子,還有一個扳道工人大崔。他們被迫為日本人工作。 一天,火車送來了一個負傷的日本上尉浩太郎和他的小馬夫、中國孤兒大頭辮。 不知什么原因,這個日本軍官酷愛種植向日葵,他在小站周圍種下了滿山的向日葵,精心培育、侍弄著。 為了顯示他是日本英雄,他強迫強健的大崔與他比武,大崔在站長的暗示下故意輸給浩太郎,被他發覺,浩太郎認為受了屈辱,開槍打傷了大崔。大崔發誓要親手殺死這個日本人。 小馬夫的辮子不小心碰掉了浩太郎的樂器,浩太郎剪掉了他那代表家庭血骨的辮子,仇恨使小馬夫憤怒,在為浩太郎洗澡時企圖用開水燙死他。 在一個葵花盛開的日子,浩太郎發瘋似的用刀亂砍葵花,站長妻子碰巧看到,上前勸說,卻險遭強暴,她拼命掙扎才逃脫,老實本分的站長被激怒了,他拿起菜刀奔向鬼子的住處…… 秋天,站上惟一的日本軍人死在浴盆里,日本憲兵隊派人來調查死因。在審訊過程中,查明是由于他渴望和平安靜的生活,對現實絕望而自殺。 為遮掩不光彩的事實,憲兵隊嚴刑拷打、恐嚇、逼供、引誘這四個中國人招認殺人,將他們推到了死亡的邊緣。 直到半個世紀后,審訊過這四個人的憲兵隊長為自己在中國犯下的罪行懺悔。