杨乃武是晚晴浙江省余杭县人，家里以种桑养蚕为主业，也算是当地的小富之家了，再加上有的举人的名头，虽然只是个乡试的，但在乡里也算是个有知识的文化人，很得乡邻的敬重。但他这人有个文人共通的毛病，就是为人过于耿直，不会圆滑处世，对看不惯的事情就喜欢发表言论，就比如他曾经因为看不惯知县刘锡彤的知法犯法、贪污受贿等行为，就在县衙的照壁上写了一副对联：“大清双王法，浙江两抚台。就此得罪了知县老爷。
小白菜本名毕秀姑，因为长相清丽，又喜欢穿绿衣白裤，所以人们亲切地叫她“小白菜”。小白菜命运坎坷，很小的时候父亲就死了，她跟随母亲改嫁来到余杭后，就被送入葛家做了童养媳，后嫁给葛家儿子葛品连。
杨乃武家里富有，房子多，就当起了房东，将其中的一间就租给了葛品连小白菜夫妇。就这样，两家成了邻居。
葛品连当时在一个豆腐店当伙计，白天上班，养家糊口；小白菜就每日在家打扫收拾、洗衣做饭；杨乃武家里条件好，赚钱的事不用他操心，所以多数时间也都是在家读书写字。每每读书累了的时候，他就出来走走，看到在院子里做女红补贴家用的小白菜，就上去闲聊两句。次数多了，杨乃武也发觉到了小白菜对知识的向往，后来每次出来都带上几本经书，教她读书识字。
有几次葛品连下工回家，正好撞见两人正亲亲密密地谈书论道，看到他也不避讳，只是打个招呼继续聊，等聊完了，小白菜才转身进屋，为葛品连布置饭菜。
葛品连是个心胸狭窄、嫉妒多疑的人，看到两人如此亲密，心里很是堵得慌，再加上街坊四邻的闲言碎语，让他觉得自己头上的绿草愈发繁茂，于是就将心里的气撒到小白菜身上，对她日日打骂。
一个是啥也不懂、只会卖豆腐打女人的大老粗，一个是风度翩翩、知识渊博的贵公子，小白菜对杨乃武自然是心动的；而杨乃武也难得遇见一个如此清丽贤淑，又能与自己有共同语言交流的女子，所以对小白菜也是倾心的。
可惜，两人情深缘浅，葛品连的意外死亡，让杨乃武与小白菜陷入了人生最黑暗的日子。
那日，葛品连下工回来，感觉身体不适，小白菜就去药店给他抓药，喂他喝下后，病情反倒加重，没几日，竟暴毙而死。
葛品连的母亲、小白菜的婆婆凶悍泼辣，对于儿子的突然死亡深深疑问，怀疑是儿媳妇小白菜从中作梗，于是向县衙报案，要求验尸，想要找出儿子真正死因。
小白菜一听，她怎么可能干出如此伤天害理的事情，于是矢口否认。刘锡彤才不管，不承认是吧，大刑伺候！在经历了拶刑，也就是夹手指，烧红铁丝刺乳，锡龙滚水浇背等酷刑后，小白菜实在扛不住了，只能屈打成招，承认自己毒死了丈夫，而她所用的砒霜，就是杨乃武给的。
就这样，杨乃武也被抓了起来，同样经历了各种酷刑，杨乃武也屈打成招了。就这样，这个案子就按照清律的规定，一层层往上递，经过了县级、府级、臬司、巡抚或总督四级审查，最后到了刑部。
结果案子到了刑部这里，终于出现了转机：一方面，红顶商人胡雪岩为了打击浙江巡抚，帮助为杨乃武四处奔走的姐姐见到了在京任职的浙江籍官员，并借助此人，联络了30多位在京的浙江籍官员联合上书，要求重审此案；另一方面，《申报》对这一案件进行了长期跟踪报道，在社会上引起的广泛关注，形成强烈的社会舆论。而此时，慈禧太后也听说了这个案子，想到正好可以借此案打击湘军及湘系官员，于是下令重审。
迫于种种压力，刑部最终将葛品连的棺材运到京中，开棺验尸，证实了葛品连确实死于急病，不是毒死的。小白菜与杨乃武最终得以沉冤昭雪！
九死一生的杨乃武与小白菜，最终得以活着出狱，但经历过如此大难后，曾经相互倾心的两人，却并没有在一起，而是选择各自安好，一个回家种桑养蚕，安静度过下半生，一个削发为尼，从此与青灯为伴，了此一生。之所以不能在一起，一方面是因为这段爱情让两人遭受了身体和心灵上极致的痛苦，早已磨掉了曾经的甜蜜；另一方面，在一次次严刑中，两人不知多少次为了逃避痛苦去诬陷对方，以保全自己的性命，这样的伤害中，双方早已没有了感情，或许还多了一些怨怼。所以，即便两人一起活着走出了监狱，爱情也早已在让人身心俱疲的刑罚中消失殆尽。对于他们来说，最好的结果，或许就是这样的老死不相往来。