《护士日记》讲述了简素华（王丹凤饰）与实习医生沈浩如（李纬饰）的感情故事。沈浩如盼望早日与简素华结婚，并留在大城市生活；简素华却响应组织号召，甘愿奔赴祖国边疆，投身建设。抵达边疆的第一晚，她在简朴的宿舍里写下日记，记录自己迈向新生活的决心。
然而，理想与现实之间并非毫无距离。工地医务站站长莫家彬（傅伯棠饰）与护士顾惠英（蒋天流饰）一心谈恋爱，疏于工作，引发工人们的不满。简素华到来后，莫家彬又对她格外殷勤，使顾惠英产生误会。面对内心的痛苦和种种不快，简素华选择以工作为重。她认真负责、积极热情的态度赢得了工人们的赞誉，也获得了工区主任高昌平（汤化达饰）的好感。
这时，沈浩如突然来到工地，想带简素华回上海结婚，但两人最终不欢而散。宏大的工厂落成后，高昌平即将带领队伍前往新的建设工地。临行之际，他向简素华发出了邀请。
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