La Maria Rainer, una jove novícia de l’abadia de Nonnberg a Salzburg el 1938, té un esperit lliure i una passió profunda per la música, que la duu a xocar amb les estrictes regles del convent. Davant les constants escapades per les muntanyes i la dificultat per adaptar-se a la vida religiosa, la mare abadessa decideix enviar-la com a institutriu a la casa del Capità Georg von Trapp, un vidu i exmilitar austrohongarès amb set fills que viuen sota una severa disciplina.

En arribar, Maria s’enfronta a un ambient rígid i distant, però a poc a poc aconsegueix transformar la llar amb el seu entusiasme, alegria i amor per la música. Guanya l’afecte dels nens i també desperta al Capità sentiments que la fan qüestionar-se la vocació religiosa. Tot i això, mentre l’amor floreix a la casa, el país enfronta temps foscos amb l’ascens del nazisme i la imminent annexió d’Àustria al Tercer Reich, posant en perill la pau acabada de trobar per la família.