고위 공직자를 위해 예능인을 양성하는 대성권번 역으로 뛰어난 저력으로 단번에 높은 기대를 받는 소율은 정가를 아주 잘 부른다. 소율의 어머니는 노래를 아주 잘하는 기생이었다. 어느 날 옷가게에서 배달원으로 일하던 남자가 놀다가 옷을 다 도둑맞았다. 권번에서 소란을 피우며 딸 연희를 대신 갚겠다고 한다. 이를 본 소율은 어머니에게 연희와 함께 공부하고 싶다고 말한다. 소율의 부탁으로 엄마는 연희를 권번에 넣어주고, 소율의 활달한 성격으로 두 사람은 금세 친해진다. 1943년, 졸업을 앞둔 소율과 연희. 국악을 부르는 이들은 대중가요 목포의 눈물을 부른 이난영 선생을 존경한다. 폐회식 당일 권번의 기생은 예술을 하는 사람과 술을 파는 사람으로 나뉘며, 소율과 연희도 정식으로 기생이라고 부른다. 그런 이들 앞에 소율을 좋아하는 김윤우가 나타난다. 윤우는 일본에서 음악을 공부하다가 중퇴하고 최근 한국으로 돌아왔다. 소율의 첫 경기일이 다가왔다. 상대는 경성 최고 권력자 히라타 기요시였다. 인사를 준비하는 소율 앞에 윤우가 나타나 그녀를 부른다. 윤우는 소율을 데리고 이난영 선생의 집으로 찾아가 선생의 부탁으로 노래를 부른다. 알고 보니 이난영 선생의 노래 중에는 봄날의 꿈을 작곡한 윤우가 있었다. 소율은 연희를 이난영 선생의 집으로 초대하고 직접 히라타에게 간다. 소율은 히라타의 집에 도착하지만 히라타의 집에 목욕물과 기모노가 준비되어 있는 것을 보고 놀란다. 소율은 미술을 가르치러 왔다며 집을 나와 권번에게로 향한다. 다음 날 우울한 소율 앞에 윤우는 나타나 선생님 공연 관람권을 건넨다. 윤우는 사람들이 공감하고 함께 부를 수 있는 대중가요를 만들고 싶다며 소율에게 언젠가 함께 하자고 약속한다. 소율과 연희는 이난영 선생님의 공연을 관람한다. 이난영은 소녀의 노래를 듣고 신이 났다고 한다. 그런 다음 그녀는 모두가 자신의 노래를 들었으면 좋겠다고 말하며 연희를 초대합니다. 연희는 무대에 올라 노래를 부르고 윤우는 감탄한다. 이후 윤후는 연희를 옆으로 부른다. 연희는 앨범 녹음을 하자고 제안하고, 연희는 소율에게 그 사실을 알린다. 연희는 가수가 되려면 권번을 떠나야 하기 때문에 이 계약을 고민하고, 윤우는 그녀를 설득한다. 연희는 계약을 수락하고 소율은 그 말을 듣고 바로 윤우에게 가서 왜 자신이 아니냐고 묻는다. 윤우는 “아직 소율이가 마음에 있다”며 위로했고, 소연희는 진지하게 가수 활동을 하고 있다. 그녀의 노래가 유명해지면서 공연이 열렸다. 연희는 소율을 공연장으로 초대한다. 공연장에 들어서는 소율은 다른 감정으로 연희를 바라보는 윤우의 표정을 보고 공연장을 빠져나간다. 애프터 파티에서 연희는 소율에게 함께 듀엣을 부르자고 제안한다. 윤우가 노래하는 모습을 본 소율은 마음을 다잡고 연희에게 꽃다발을 사준다. 재입사 후 윤우와 연희가 키스하는 장면을 목격한다.
화가 난 소율은 머리를 자르고 히라타를 찾아가 그의 사람이 되기로 결심한다. 그녀는 히라타의 공식 애인이 되어 그의 힘을 이용해 연희의 노래가 심의되는 것을 막는다. 결국 헌병대가 도착해 기록을 모두 불태운다. 소율은 가수가 되고 싶어하고 히라타는 경성 최고의 음반사와 연락을 취한다. 하지만 대중은 이들의 노래를 반기지 않았고, 오히려 연희의 노래만 찾았다. 소율은 자신의 성공을 위해 윤우를 쫓지만 윤우는 일본군 앞에서 아리랑을 부른 죄로 서대문형무소에 수감된다. 윤우의 행방을 모른 연희는 소율을 찾아와 노래하고 싶다고 한다. 연회장에서 일본군과 관련된 사고를 당한 연희는 연회장에서 도망쳐 권번에게로 향한다. 다음날 아침 소율과 연희는 권번에서 만나고, 연희는 소율이 히라타의 뒤에서 모든 것을 계획했다는 사실을 알게 된다. 한편 연희는 권번을 떠나려 하지만 소율은 그녀를 말리고 솔직한 마음을 고백한다. 연희는 말을 하고 싶어 하지만 멀리서 헌병이 개입하고 연희는 쓰러진다. 이후 윤우는 감옥에서 나와 소율에게 간다. 소율은 자신만을 위한 노래를 써달라고 부탁하고 연희가 죽었다고 말한다. 이에 윤우는 연희와 함께 하기 위해 기차에 올라탄다. 풀려난 소율은 혼란을 피해 도망친다.
이제 라디오에서 연희의 파일이 복원되었다는 소식이 들립니다. 소율은 역에 찾아가 자신이 연희라고 거짓말을 한다. 소율은 연희인 척 노래를 부르지만 객석의 한 여자가 그녀를 지켜본다. 그녀는 권번 시절 그와 함께한 기녀였다. 소율의 대기실로 들어와 아까 소율이 했던 말을 하고 떠난다. 소율은 그렇게 방송국을 빠져나오지만 PD에게 붙잡혀 기록을 보여주게 된다. 그 위에는 “하늘 아래 하나뿐인 나의 전우 정소율을 위하여”라는 문구가 적혀 있었다. 역을 나온 소율은 벤치에 앉아 연희와 함께했던 시절을 회상한다.
