《我的传奇老婆》以1934年秋至1937年秋的南方三年游击战争为背景，讲述了音乐老师郝山水投身革命、辗转于敌我之间的故事。郝山水怀抱革命理想，带着一把提琴前往苏区参加红军，途中结识女匪火凤凰。憨厚耿直的他误以为火凤凰是地下党，在救下她后，又以善良和真诚打动了她，最终由火凤凰护送他抵达苏区。
红军长征后，郝山水奉命带领伤员看守遗留物资，意外再次遇到前来抢夺物资的火凤凰，这才得知她竟是赫赫有名的土匪头子。郝山水拼死守护物资，却因寡不敌众被抓进土匪窝，火凤凰却没有杀他。通过与土匪们的接触，郝山水逐渐发现，这些人中大多数都是被生活逼迫的农民。于是，他凭借坚定的信仰、正直的品格和真诚的态度，努力感化和教育这群人。
在一次次较量、误会与危机中，郝山水和火凤凰在极端艰苦的环境里产生了深厚的感情，谱写出一段同生共死的爱情。火凤凰始终没有放弃自己的信念，恪守承诺、牢记使命，不肯与恶势力同流合污。最终，郝山水找到了陈毅领导的南方游击队，协助火凤凰铲除顽匪，突破地方武装和国军的围剿，并带领众人成功找到新四军，踏上北上抗日的道路。作品在艰苦卓绝的斗争中，展现了人性深处坚定不移的信念与真挚深沉的情感。
