他们穿越千里黄沙，万倾戈壁，一路上餐风宿露，历尽艰辛。在武威，老画家范振绪竭力相劝；在途中，老朋友李子民以死里逃生的亲身经历，竭力阻止；刚出嘉峪关，又传来长子心亮在西安病逝的噩耗；但是所有这些，都没能阻止张大千去敦煌取经的决心……
当张大千第一次走进洞窟时，被眼前的情景震撼了：这就是我梦寐以求的敦煌！你比我想象的更宏大，更辉煌！什么五百年才出一个张大千……当你站在莫高窟的千壁丹青面前，会觉得自己多么渺小，多么幼稚，敦煌壁画的水平之高，数量之巨，远远超出了我的想象……
原来打算待三两个月的计划，不得不改变了。张大千决定留下来，一方面清理流沙，维修栈道，给石窟登记编号，以保护这个艺术殿堂免遭破坏；一方面临摹壁画潜心研究，如饥似渴地吸取艺术营养……
由于地处偏僻，工作量巨大，人手众多，生活开支日见拮据，张大千很快陷入了经济困境。雇来清理流沙的工人发不出工钱，一切工作又都不能停止，宛君只好拾野菜，勉强供大家充饥度日；张大千只好想方设法办画展，甚至卖掉了二十四箱收藏多年的古画……
由于向张大千索画未得，钱书记长对张大千倾其所有全力保护莫高窟的行为，不但不支持，反而千方百计进行报复和诬陷。并操纵牟县长等人制造事端，嫁祸于人……
敦煌富商刘鼎臣为张大千的善举所感动，在张大千青黄不接难以为继的时候，送来粮食和财物，给张大千以无私援助。为此刘鼎臣遭到钱书记长的嫉恨，一手炮制了刘鼎臣贩卖鸦片的冤案，把刘鼎臣投进大牢……
钱书记长以保护莫高窟的名义将士兵驻扎在千佛洞，任其生火做饭，破坏壁画。又将张大千从青海请来的藏族画师昂吉强行赶出敦煌。钱书记长还串通甘肃省参议会十多个参议员，制造了张大千破坏莫高窟文物的冤案，并对张大千实施看管，限制其行动自由……
土匪头子任毛头对抢来的香音情有独钟，但香音宁死不屈。任毛头将香音送到怡春院，叫老鸨帮他加以调教，以便来日明媒正娶，当他的压寨夫人……
柯远出于对香音的同情，经常去怡春院看望香音。一次郏团叫香音陪酒遭到拒绝，郏团长一气之下，令人将柯远暴打一顿。张大千误以为柯远去怡春院嫖娼被打，便以败坏大风堂声誉的名义将其赶出敦煌。
柯远与香音再次相见时，香音送给柯远一副《双飞天》，并告诉柯远：要临摩好敦煌的壁画，必须从经卷入手。柯远觉得事情重大，决定求见八老师。张大千看到眼前这副《双飞天》，顿时回想起李子民对他的交代。张大千立即去怡春院面见香音，没想到这位对绘画颇有天赋的才女，果然是李子民的女弟子……
罗瞎子为了忏悔自己给斯坦因、蒋孝宛帮工的行为，不惜倾家荡产收藏敦煌写经。但所藏经书从不与外人观看。张大千急于解开临摩中的难题，欲向罗瞎子请教。但罗瞎子对张大千心存误会，拒绝了他的要求……
当误会消除，罗瞎子邀请张大千看经书时，张大千和香音看到的是一字未著的白卷。张大千和香音万万没想到，罗孝义为了给父亲治病，竟然把家藏的珍贵经书全卖了……
为了维持一行人在敦煌的巨大开支，为了将香音赎出怡春院，张大千变卖了珍藏多年的24箱古画。钱书记长获悉张大千要赎香音，指使牟县长把关在大牢里土匪头子任毛头放了出去。任毛头一出监牢就直奔怡春院……
任毛头听说香音与张大千的弟子来往密切，立即派人将香音和柯远绑架。在一个风黑月高的夜晚，任毛头并当着柯远的面，残忍地强暴了香音……
香音再次被任毛头送进了怡春院。任毛头告诉老鸨：这玩意我不要了，你拿去挣钱吧。任毛头还警告老鸨：绝不许她跟张大千的弟子来往，否则就要你的脑袋！身心受到严重摧残的香音，此时已是万念倶灰……
罗瞎子发现自己收藏多年的宝贵经卷，已经全部被人偷换成白卷，而且这个人不是别人，就是自己的亲生儿子罗孝义。罗瞎子经受不住这样残酷的打击，含恨而死…
当张大千去怡春院赎香音时，香音已经有了轻生的念头。罗瞎子和香音的相继去世，给罗孝义的精神上产生了重大的冲击。他怀着对父亲、对香音、对莫高窟的无限悔恨，跪倒在慧空僧伽脚下，恳求削发出家，留在莫高窟，日夜守望着千佛洞，以慰父亲的亡灵……
张大千的敦煌之行，历时两年七个月，耗资五千余两黄金，临摹莫高窟壁画二百七十六幅，对他以后的艺术创作产生了不可估量的影响……
大千离开敦煌后，陆续在兰州、重庆、成都、上海等地举办了临摹敦煌壁画展览，一时间人潮如涌，震惊中外，促进了艺术界、史学界及社会贤达对发掘敦煌宝藏的极大兴趣……敦煌壁画从此受到政府和各国学术界的高度重视……敦煌艺术从此走向了世界……
敦煌之行是张大千艺术道路上的一个重要转折，经过敦煌艺术的洗礼，他的视野更开阔，气势更恢宏，技巧更娴熟，手法更多样，艺术水平上升到一个全新的境界
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