알프스의 아름다운 자연에 둘러싸인 오스트리아의 짤스부르그 수도원. 이곳의 견습 수녀인 마리아는 미사도 잊을 정도로 노래를 증아하며 기도시간에 늦는 등 수녀로서의 자질을 의심받지만 항상 쾌활한 성격탓에 원장 수녀의 귀여움을 받는다. 그러던 중 마리아의 장래를 생각한 원장 수녀는 명문 트랩가의 가정교사로 그녀를 추천한다. 퇴역해군 대령으로 7명의 자녀를 둔 홀아비인 트랩 대령은 엄격한 군대식 교육으로 아이들을 키우고 있어 아이들은 아빠를 두려워한다. 그러나 마리아는 아이들에게 아름답고 즐거운 노래를 부르게 함으로써 밝은 분위기를 찾도록 노력한다.

 한편, 마리아는 언제부터인가 트랩 대령을 사모하는 마음을 갖게되지만 그에게는 이미 약혼녀 백작 부인이 있는 상황. 트랩 대령이 백작부인을 맞으러 빈으로 떠나자 마리아는 아이들에게 노래를 가르치고 아름다운 자연을 만끽하게 해준다. 대령이 돌아오던 날. 백작부인을 위해 환영의 합창을 하자 이에 감동한 대령은 딱딱한 모습을 허물어 버리고 음악을 사랑했던 자신의 이전 모습을 상기한다. 파티가 열리던 날, 마리아와 춤을 추게된 대령은 어렴풋하던 마리아에 대한 애정을 확인하고 이를 눈치챈 백작부인은 마리아를 찾아가 그녀를 비난한다. 괴로움에 싸인 마리아는 그날밤 수녀원으로 돌아가 버리고 아이들과 트랩 대령은 마리아에 대한 그리움으로 잠못 이루게 되는데...