1944年，中国东北某铁路小站上的站长与妻子和扳道工人大崔被迫为日本人工作。一天，一个负伤的日本上尉浩太郎和他的小马夫、中国孤儿大头辫突然来到这里。这个日本军官不知因为什么原因，非常喜欢向日葵，在小站周围种了满山的向日葵。浩太郎强迫健壮的大崔与他比武，大崔故意输了，但浩太郎发现后感觉受了侮辱，反而开枪将大崔打伤，令大崔无比愤怒。大头辫的辫子因不小心碰掉了浩太郎的乐器，而被浩太郎剪掉。失去了那条代表家庭血骨的辫子，使小马夫生出了仇恨，甚至企图用开水烫死洗澡的浩太郎。向日葵盛开了，但浩太郎却发疯似的用刀乱砍，站长妻子上前劝说却险遭强暴，拼命挣扎才得以逃脱。老实本分的站长气得拿着菜刀奔向浩太郎的住处……秋天，浩太郎死了，死在了浴盆里，日本宪兵队派人来调查死因，并得知他是因对现实绝望而自杀，但为遮掩这一事实，宪兵队用卑劣的手段强迫这四个中国人招认杀人，而后将他们杀死……