单纯幼稚的爱国青年亚瑟受神父的诱骗泄露了青年意大利党的秘密,导致同志被捕,自己也被朋友误解,于是佯装投河自尽,奔赴南美。13年后重回故乡时,历尽苦难的他已经成为一个坚定的革命者,以“牛虻”的笔名积极投身民族解放运动的斗争中。在一次偷运军火准备起义的行动中,牛虻被捕,经受了敌人的酷刑和实为自己生父的神父的劝降,英勇就义。