故事从19世纪40年代两个台湾年轻人的邂逅开始。年轻俊朗的青年陈秋水因做家庭教师而来到王家，并与王家千金王碧云一见钟情，两人很快坠入爱河并私订终身。但适逢台湾局势动荡，作为热血青年的陈秋水为躲避迫害从台湾辗转来到大陆，自此两个相爱的恋人被无情的现实分隔两岸，唯有坚守着“等待彼此”的誓言相互思念对方。
与台湾失去联络的陈秋水，为思念母亲徐凤娘与恋人王碧云而将名字改为徐秋云作为军医的他奔赴朝鲜战场，饱经战争与炮火的洗礼。一边怀着保卫家国的热血豪情，一边默默思念海岸对面的亲人。此时他结识了单纯可爱的战地护士王金娣，就像他与碧云一样，这个小护士第一眼就爱上了陈秋水，开始了对他执著的追求，在战争结束后一直追随已援藏的他到了西藏当地的医院，并将名字改为‘王碧云’陪伴他。由于海峡两岸的分隔，又几度寻找王碧云无果，在这种绝望中，王金娣的真情如同一道曙光照亮了陈秋水，陈秋水最终与她结婚了。
此时身在台湾的王碧云则以儿媳的身份主动担负起照顾陈秋水母亲的重任，并从此开始了漫长而无望的等待，她发誓要用一生来寻觅爱人的踪迹。直到68年她终于得知了陈秋水的消息——陈秋水和妻子双双殉难西藏雪山。
近60年过去了，一生未嫁的王碧云已两鬓斑白，但那段纯真美好的爱情仍然深藏在她的心里。此时她的侄女晓芮却在西藏发现了陈秋水的踪影 。
演员 陈坤
台大医学院学生。有理想抱负的英勇青年。一生在两个女人之间抉择。陈秋水在王家兼职做英文家教时与王碧云相识并相恋。作为活跃的运动人士，来到大陆并一直作随军医生，自此与王碧云分隔两岸。偶遇小护士王金娣，在其猛烈的追求下，加上苦觅不到碧云的踪影而与金娣结婚。后二人一起支援西藏，于1968年冬天因雪崩殉职。
演员 徐若瑄
台湾人富足之家长女。因与陈秋水的相遇改变了她一生的命运。与陈秋水结识并私定终身，在与陈秋水分离后苦等60年盼其归来。一生未嫁，领养一女，随陈秋水取名陈晓芮。
演员 李冰冰
上海人，护士。19岁参加抗美援朝战争，结识陈秋水，并对他一见钟情，自此一路追随他。后陈秋水被其真情感动与之结婚，生子陈昆仑。于1968年由于雪崩与丈夫一起殉职。
演员 梁洛施
王碧云养女。随性的现代女性，为了母亲，一路寻找陈秋水的踪迹。
演员 秦汉
王碧云之父，台湾人，牙医。
演员 杨贵媚
陈秋水之母。纯朴善良的女人，一直等待儿子的归来。
陈秋水家
片中陈秋水的家乡在苗栗，剧组为了真实还原四五十年代苗栗的风情，花了几个月时间查阅资料，特地请来台湾民族学专家研究民俗风情。最后选定与台湾风情比较接近的福建漳州一带拍摄。因据考证的大量文献资料显示，陈秋水家乡的小村子是尖顶的房屋为主。因此，剧组将选定的房屋进行改造，将这一带的房屋都建成了尖顶。搭建了水车、吊脚楼、碾米房等标志性设施。陈秋水家的客厅中则陈设简陋，门墙斑驳，遍地苔痕。碾米房是两人最初爆发激情和最后分别的地方。现代的农家没有这样的谷仓和米斗，剧组根据当地以及台湾博物馆中保存的样子制作了一些木制的器具 。
王碧云家
影片时间为40年代台湾的街道。剧组经过一个月的争取，在漳州的一条“
古董街”得到了拍摄的许可。经过改造，这条街完整地再现了早年的台湾风貌。建筑保留着最闽南气息。在台北的大部分场景都是在王碧云家中和门口的小巷中拍摄完成的。王碧云家的场景是在厦门鼓浪屿的一所经过简单改造的老宅院拍摄。剧组选择的这所大宅是当年保存下来的建筑。非常贴近台湾旧时大户人家的家宅。从镂花的大铁门到门顶上两只狮子，都是当年原样保存下来的王碧云家所有的陈设都是剧组根据当时的物品还原的。剧组还还原了老式的吊扇、老式留声机、欧洲风格的落地窗。
剧组动用上百人在京郊挖战壕筑墙的。为了片中的战争场面，这条长长的战壕都是一米一米的挖掘出来的。战地医院则是根据北京石景山的一个防空洞改景搭建的，原本只是数百平米的洞，剧组一点一点布置，还原出一个条件艰苦的战地医院。此外，在一些着装道具的小细节上也非常严谨：所有志愿军的衣服、搪瓷水杯、军用水壶等都是按照当时保留下来的原件的式样制作的。
王碧云的晚年生活是在家中画室度过的。剧组将她的家中布置了很多怀旧的东西，古董花瓶、老式钟表、旧时的电话、老照片等，在加拿大的居所中营造出中国气息很浓郁的氛围。除此之外，墙上悬挂的人物画像，是剧中王碧云年轻的时候为爱人陈秋水画的肖像，这些都是专门请画家完成了布置在房间中的。客厅的建筑风格参照了最流行的设计。为了显示王碧云晚年生活依然有着执著的希望，依然对生活充满热爱和信念，剧组将房间设计得稳重、含蓄，注重细节。古董架上的收藏、透着古朴风格的颜料架，都流露着怀旧的风情：这都是为了与她对爱情的信念协调一致。
导演选定漳州老街的拍摄地后，特技摄影和特效总监就带着一套测量工具搬进了老街。每天的工作就是带着三角板大卷尺等测绘工具进行实地测绘。这样的测绘工作进行了不止一次，因为拍摄计划推翻了无数次。即使做了这么多前期工作，到了实际拍摄的时候还是一天只能拍一个镜头。因为每一个镜头都需要统一的光线，又要顾及到后期合成制作的问题，必须由特效总监现场监督拍摄。
拍摄启用了源于体育转播，后来被采用到电影中的拍摄技巧，是借助起重机拉起钢丝，在空中实现十字交叉，由电脑控制，让钢丝上的摄影机不仅可以以一个方向运动，还可以在空中转弯。最后电影中看到的在老街屋顶划过的镜头是在参考了好莱坞镜头的基础上，土法上马完成的。就是虽然有起重机架钢丝，但是没有电脑控制，完全靠起重机上的两组人马手拉完成。
海浪镜头
陈坤在狂风暴雨的夜航船上眺望远方的镜头实际上由两部分组成，波涛汹涌的海面部分完全由电脑特技制作，一个大浪打到镜头上之后陈坤所站的帆船远远出现，这是实拍和电脑特技的结合。在前半段的海浪在制作过程中得到索尼的一位业内人士指点，在“海水”表面增加了一层透明膜质，使得海水更加具有“水”的感觉。
陈坤所在的帆船船尾是在北影厂厂房内搭建完毕，运到摄影棚拍摄的。因为当时的台湾帆船没有留下任何资料，现在看到的帆船是结合了四十年代香港帆船和特点制作完成的。这个拍摄用的船尾重达两吨左右，让它在“风雨”中摇摆起来的是船舱内20多个工作人员，他们靠人力制造出足够真实的摆动效果，还要预防摆副过大而造成翻船。船外的摄影师为了完成特技效果，使用长达三十米的摄影机轨道，一直铺到了摄影棚门外。
雪崩镜头
片尾阶段的雪崩镜头也是经过了特技的后期处理，镜头本身来自美国，地形地貌和实际拍摄的西藏地区都有差别，需要经过特技的修理才能和其他镜头浑然一体。就因为这个远道而来的镜头，还废掉了之前拍摄的真人镜头，特地在拍摄结束几个月后又把演员们找回来重新拍摄。在片中李冰冰饰演的王金娣因伤失去了一条小腿，但是失去的小腿在前后并不一致，为了弥补错误干脆把所有镜头中的“错腿”全都抹掉。
老鹰镜头
片尾处那一只飞跃重重峻岭的雄鹰是片中最后一个特技镜头，也是制作时间最长的一个，为了让鹰能飞起来整整花去了一年的时间。为了这只假鹰特技人员特地请了一只真鹰到工作室，为它拍摄了很多照片和录象。
剧情
影片故事线索略复杂，从香港的时尚女青年孟小芮，到隐居在曼哈顿的古稀老人王碧云，又从王碧云年轻时的爱情到一个男人一生的传奇命运，时间跨度巨大。
编剧对原著的再创作，赋予了这部爱情片生活的质感，时代的纵深与广阔，更重要的是给予这部爱情影片细腻、激越和富有爆发力的情绪特征。影片利用一些小道具在有限的时间和场景里迅速展现人物特征和关系。
演员角色
三位偶像出身的年轻演员在片中都有令人惊艳的表现，不管是陈秋水的挣扎，王碧云的等待还是王金娣的执著，都被生动到位的表现了出来，其中两个女主角的戏都做得很足，特别是李冰冰，能瞬间让人印象深刻。配角里面，秦汉的表现最好，他那“以牙品人”的职业怪癖，让这个形象无比生动。
整体
影片无意触碰“两岸”这根神经，也没有故意去引导观众联想这一层，而这一层却自然而然地渗入人们的精神领地，人们却没有抵触感，这才是本片的高妙之处。电影本身在制作上从各方面都达到一个平衡和充分，制作精良、镜头语言优美、人物感情细腻、气氛营造的很成功
（以上为信息时报、新浪娱乐评）
导演的野心过大，一方面想拍出一部唯美动人的爱情故事，另一方面却又强硬嫁接上渴望两岸一统的政治意图，在爱情圆梦的渴望下潜藏国家一统的希望，以小我凸现大我。最终令原本纯粹的爱情故事不够纯粹，两相妥协搓揉之下使得该凝重地不凝重，该唯美的又虚空，《云水谣》难免徘徊于进退之间（腾讯娱乐评）。作为影片主线角色，陈坤的戏主动性不强，所有的情节都是围绕他来铺排，以致于给人有他反而置身戏外的错觉（信息时报评）。
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