Maria, une jeune novice de l'abbaye de Salzbourg, rêve de devenir nonne. La mère supérieure, soucieuse de sa vocation, décide de l'envoyer comme gouvernante chez le baron von Trapp, un ancien officier de marine, veuf et père de sept enfants. Mais le baron, qui impose une discipline de fer à son petit monde, se montre particulièrement odieux envers les gouvernantes qui se succèdent sous son toit. Maria doit désormais s'adapter à sa nouvelle existence.