明末，江阴奇人徐霞客为纠正前人“江短河长”的错误认识，不顾家人的反对，与去鸡足山送“血经”的静闻法师结伴，踏上了探险大西南的征途，去寻找长江的源头。 在湖南考察时遇到躲避土匪的顾伢子，徐霞客仗义相救。顾伢子感恩，甘愿为仆，随徐霞客上路。 以慈悲为怀的静闻法师，中了土匪黑七姑的奸计，引狼入室。土匪打伤法师，抢走财物，烧毁船只，三人走散。 徐霞客被土匪踢入水中，幸遇一农妇相救，在农妇的精心照料下，徐霞客很快恢复健康，他谢绝了农妇的情意，毅然去寻找失散的伙伴，继续考察江源。 三人终于在湘江边重逢。顾伢子怪罪静闻引来祸患，与之发生口角。进入广西后，断了粮食，法师为不拖累他们，带着伤病之躯不辞而别。 徐霞客节衣缩食、宽以待人的胸怀感动了顾伢子，他们在一个破庙里找到了奄奄一息的静闻。徐霞客为其当衣抓药，终未能挽留住他的生命。徐霞客允诺了静闻的临终要求，带着“血经”继续向贵州进发。 进入苗寨，徐霞客不但饱览了苗岭奇山异水的旖旎风光，写下了华采的游记。他还与当地少数民族结下了深厚的友情，苗家大哥赠给他祖传的护身符，保佑他一路平安。 徐霞客到溶洞考察时，救出了被巫师关押的布依族姑娘阿仰，戳穿了巫师“溶洞里有蟒神”的谎言。在姑娘们跳起了欢快的竹筒舞时，徐霞客主仆二人又上路了。 徐霞客沿江而行，一路上风餐露宿考察各地的山水地貌，发现了黄果树大瀑布，探险马岭河峡谷，写成地理学论文《盘江考》。 为安葬静闻法师的遗骨，供奉其刺血抄出的《法华经》，徐霞客误进纳西族土官木增的领土，木增要将他当作奸细问斩。临刑前，徐霞客慷慨陈词，木增钦佩他的才华，待其如上宾。 经过一连串的坎坷，徐霞客的两条腿患了重疾，可他以坚韧不拔的毅力爬到金沙江畔，终于查明了长江的真正源头。