本片以林徽因曾经就读的美国宾夕法尼亚大学“中国建造：现代建筑百年对话”展览为切入点，讲述宾大意欲为林徽因补发迟到了100年的学位证书这一事件，提出为什么100年前林徽因要学习建筑这一悬念，其次引出林徽因的选择及他学成回国后，加入了“中国营造学社”。与梁思成一起在河北、山西等地考察古建的故事，特别是在山西五台山，她们发现了尘封千年的大佛光寺，成为轰动世界建筑界的重要事件。在抗日战争期间，她与梁思成一起避难到四川李庄，在重病中依然笔耕不辍，坚持与梁思成一道撰写中国建筑史。她参与了人民英雄纪念碑、中华人民共和国国徽等设计，是新中国首都城市规划工作的推动者。她对北京城有着深厚感情，主持抢救国家非物质文化遗产景泰蓝工艺，对北京的古建筑研究和保护做出了重要贡献。