清末动荡，国难深重，百姓流离失所。云南大理，段沐海三姨太产下一女段艾月，杨玉姣在贫困中产下杨阿细。段家宠爱女儿，杨阿细因瘟疫幸得救，后与段艾月及刘伯恩相遇，情感萌芽。
段沐海对瘟疫束手无策，杨玉姣不幸染病，被段沐海失手烧死。杨阿细染病，后被刘伯恩所救并治愈，二人结为金兰。刘伯恩用美景开导阿细，但得知自己即将离开大理前往法兰西学习，阿细开始流浪。
十年后，杨阿细化名阿慈，回到大理，坚信段沐海曾有救母之药，却偏救女儿。她决定让段沐海妻离子散，家破人亡，不再刺杀，而是破坏其家庭。段家女艾月女扮男装，与刘伯恩相遇，艾月痛陈时弊，伯恩领她观摩段家压迫村民，艾月起侠义豪情。
艾月撕毁杨家村田租字据，段沐海无奈妥协。艾月放走刘伯恩，阿细误会，心灰意冷。阿细得知伯恩曾访自己，前往相认，误会更深。段沐海放走伯恩，艾月被关地牢，龙出来陪伴。不久，革命军入主大理，段沐海释放艾月，艾月遇清兵反扑，阿细相救，但已无金兰之谊。
战后，革命军败退，段沐海预感战乱未尽。阿细误解加深，段家与革命军、刘伯恩的故事交织，揭示动荡时代的悲欢。
《大理公主》是一部田园诗风格的情感剧，在大理州如诗如画的山水中，展开大时代背景下的爱、恨、情、仇，报复与宽容，迷茫和成长，表现大时代中大理两个同年同月同日生的女孩的命运纠葛。
