Agathe von Trapp (Eliza Bennett) varttuu kuuden sisaruksensa kanssa Salzburgin osavaltiossa, perheen kotitalon Erlhofin suojissa. Rakkaan äidin kuollessa Agathen maailma romahtaa. Suloääninen tyttö päättää olla enää koskaan laulamatta. Sen sijaan hän pyyteettömästi huolehtii kodista, sisaruksistaan ja isästään Georg von Trappista (Matthew Macfadyen). Isä seuraa tätä sekalaisin tuntein ja rohkaisee esikoistaan aloittamaan oman elämän. Perhe muuttaa Salzburgin kaupunkiin, jossa isä löytää elämäänsä rakkauden ja lapsille uuden äidin lastenhoitajasta Maria Gustlista (Yvonne Catterfeld). Agathe pitää Mariaa kilpailijanaan ja suhtautuu tähän torjuvasti. Mutta eräs tapaaminen oopperalaulajan kanssa, Agathen lauluäänen uudelleen keksiminen ja perhettä yhdistävä musiikin voima saattavat naiset lopulta yhteen. Samaan aikaan Itävallan liittäminen Hitlerin Saksaan viittaa tuleviin muutoksiin.