ณ เมืองรุ้งทอคำ รัฐอิสระ เล็ก ๆ รัฐหนึ่งที่ตั้งอยู่ติดเขตชายแดนประเทศไทยทางตอนเหนือ “บรรเลง เสรีวงศ์” พ่อครูเพลงชาวไทย ผู้หลงใหลวัฒนธรรมพื้นบ้านของรุ้งทอคำ ได้พบ รักกับ “จันทร์หอม” แม่เพลงพื้นบ้านชาวรุ้งทอคำ ทั้งสองได้ช่วยกันตั้งวงจันทร์หอมบรรเลง วงดนตรีขึ้น พร้อมๆ กับได้ให้กำเนิด “ดาวละออ” สาวน้อยสองสัญชาติ ผู้เต็มเปี่ยมด้วยเลือดศิลปินและรักการร้องเพลงเป็นชีวิตจิตใจ
ครอบ ครัวเสรีวงศ์ตั้งรกรากอยู่ที่รุ้งทอคำ อย่างมีความสุข จนกระทั่ง ดาวละออเรียนจบมัธยมปลาย บรรเลงประสบปัญหาทางการเงิน ถึงขั้นต้องขายเครื่องดนตรีประจำวงมาเลี้ยงครอบครัว ทำให้เครียดมากที่ไม่มีเงินส่งดาวละออ ไปเรียนต่อในระดับมหาวิทยาลัย บรรเลงสั่งให้ดาวละออ เลิกเรียนร้องเพลง จันทร์หอมสงสารลูก พยายามโหมหางานพิเศษทอผ้าเก็บเงิน เพื่อให้เป็นทุนการศึกษาของดาวละออ จนกระทั่งล้มป่วยและเสียชีวิตลง บรรเลงเสียใจมาก จนถึงขนาดได้ยินเสียงเพลงอีกไม่ได้ เขาเลิกเล่นดนตรี ประกาศยุบวง และห้ามดาวละออร้องเพลงของแม่ให้ได้ยินอีก ดาวละออเข้าใจผิดว่าที่พ่อทำไปทั้งหมด เพราะโกรธเกลียดตนที่เป็นต้นเหตุทำให้แม่ตาย ดาวละออยอมรับโทษทุกอย่างจากพ่อแต่ขอให้เธอได้มีโอกาสร้องเพลงต่อไป บรรเลงไม่ยอม ทั้งสองทะเลาะกันถึงขั้นแตกหัก ประกาศตัดพ่อตัดลูก ดาวละออ จำต้อง ระเห็จออกจากบ้านด้วยหัวใจสลายและจึงตัดสินใจรับทุนแลกเปลี่ยนวัฒนธรรมกับ ประเทศฝรั่งเศส ไปเรียนร้องเพลงสากล
ห้าปีผ่านไป ในบรรยากาศสวยงาม เต็มไปด้วยความงดงามทางศิลปะของกรุงปารีส ประเทศ ฝรั่งเศส ดาวละออ ได้เปิดการแสดงวิทยานิพนธ์ทางการขับร้อง ขับขานบทเพลงอันไพเราะจนชนะใจ ทุกคนในงานและได้คะแนนยอดเยี่ยมเรียนสำเร็จสร้างความปลาบปลื้มใจให้กับ “นภัส” เพื่อนสนิทคนไทยที่รักดาวละออเกินเพื่อน นภัสมอบล็อกเกตรูปดอกดาวละออซึ่งเป็นดอกไม้แสนรักของแม่ จนนำมาตั้งชื่อให้กับดาวละออ เป็นของขวัญเรียนจบ ทำให้ดาวละอออดหวนคิดถึงบ้านขึ้นมาอย่างจับใจ และยิ่งเมื่อโดน นภัสถามไถ่ถึงเวลากลับบ้านยิ่งทำให้ ดาวละออ สะเทือนใจฝ่าความหนาว หนีความจริง ออกไปริมแม่น้ำแซน ซึ่งเป็นเวลาเดียวกับที่ “ปฐพี” ผู้บริหารหนุ่ม หน้าตา คมสัน ของค่ายเพลงยักษ์ใหญ่ในกรุงเทพฯ เดินทางมาเจรจาธุรกิจ ดาวละออ ไม่สามารถสะกดความคิดถึงพ่อแม่ไว้ได้ จึงเอื้อยเอ่ยบทเพลงที่พ่อเคยแต่งไว้ ออกมาจากหัวใจ ทำให้ปฐพีหลงในเสียงของดาวละออ ทันทีที่ได้ยิน เปลี่ยนใจจากการติดต่อธุรกิจ ออกวิ่งตามหาดาวละออ แต่ไม่ทันที่เขาจะได้เห็นหน้าเจ้าของเสียงนั้น ปฐพีกลับโดนโจรจี้ชิงทรัพย์และถูกแทงจนล้มจมกองเลือด ปฐพีเกือบตายไปแล้ว ถ้าดาวละออไม่ผ่านมาพบและช่วยชีวิตเขาไว้ได้ทันและความทรงจำที่ปฐพีมีต่อดาว ละออก็คือ เสียงเพลงไทยอันอบอุ่นให้กำลังใจที่ดาวร้องให้เขาฟังตลอดทางไปโรงพยาบาลและ ล็อกเกตรูปดอกดาวละออที่เขาดึงจากดาวละออไว้ติดมือ
ไม่ทันที่ปฐพีจะฟื้นขึ้นมารับรู้ว่าใครเป็นคนช่วยชีวิตเขา ดาวละออจำต้องออกจากโรงพยาบาล เนื่องจาก “สุวรรณ” ผู้จัดการวงดนตรีของ บรรเลง ส่งข่าวมาว่า บรรเลงไม่สบายมาก อาการเป็นตายเท่ากัน ดาวตัดสินใจ เดินทางกลับรุ้งทอคำ นภัสพยายามขอตามไปด้วยแต่ติดที่ว่า ยังเรียนไม่จบ นภัสพยายามบอกให้ดาวละออ สัญญาว่าจะรอเขาไปหาที่รุ้งทอคำ โดยไม่เฉลียวใจเลยว่า นภัสจะคิดเกินเลยไปมากกว่าคำว่าเพื่อนแล้ว
เมื่อ ถึงรุ้งทอคำดาวละออ กลับพบว่า บรรเลงไม่ได้ป่วยอย่างที่สุวรรณบอก แต่กลับกลายเป็นตาแก่ ขี้เหล้าที่เอาแต่เมาทั้งวัน สุวรรณขอโทษที่ต้องหลอกดาวละออ เพราะอยากให้พ่อลูกได้กลับมาคืนดีกัน และพลิกฟื้นวงจันทร์หอมบรรเลง ให้กลับมามีชื่อเสียงอีกครั้ง ในขณะที่ ปฐพีกลับมารักษาตัวที่เมืองไทยและพยายามที่จะตามหา เจ้าของล๊อกเกตที่เขาเข้าใจว่าเป็นคนไทย ซึ่งเขารู้สึกว่า เธอเป็นผู้หญิงคนพิเศษที่เข้ามานั่งในหัวใจเขาแล้ว ปฐพีไม่สนใจ “มัทนา” สาวสวยนักเรียนนอก ที่ “มณีอร” แม่ของปฐพีพยายาม ยัดเยียดให้หมั้นหมายด้วยเลย
ดาวละออ พยายามจะเอาชนะใจบรรเลงให้เลิกเหล้าแล้วกลับมาจับเครื่องดนตรีอีกครั้ง ดาวละออยอมนั่งตากฝนร้องเพลงให้บรรเลงฟังจนไม่สบาย แต่บรรเลงก็ไม่ใจอ่อน ไล่ดาวละออสาดเสียเทเสีย จนดาวละออถอดใจ ทุบขวดเหล้าของบรรเลง จะแทงตัวเองเพื่อชดเชยความผิดในอดีตที่พ่อไม่เคยลืมว่าเธอเป็นต้นเหตุให้แม่ ตาย บรรเลงตบหน้าดาวละออ แล้วไล่ให้กลับไปอยู่ฝรั่งเศส ดาวละออเสียใจ วิ่งออกไป ร้องไห้ที่ริมน้ำ และได้พบกับปฐพี ซึ่งหนีมาทำใจก่อนที่ต้องถูกมารดาจับให้หมั้นกับมัทนา ดาวละออจำปฐพีได้แต่ไม่ยอมรับว่าเคยช่วยชีวิตเขาไว้ ด้วยเห็นว่าไม่ต้องการเอาบุญคุณอะไร แม้ปฐพีพยายามซักไซ้อย่างไรก็ตาม ปฐพีหาเรื่องว่าจ้างดาวละออให้เป็นไกด์พาเขาเที่ยวเมืองรุ้งทอคำ ปฐพีเบ่งใช้เงินซื้อ ความสะดวกสบายทุกอย่างตามประสาคนมีเงิน ทำให้ดาวหมั่นไส้ หาเรื่องขโมยกระเป๋าสตางค์ของปฐพีมาเก็บเอาไว้ แล้วแกล้งพาปฐพีเที่ยวแบบติดดิน ทั้งทานขนมจีนข้างทาง ,ปั่นจักรยานรอบเมือง,พาไปสอยดาว และรำวง ทำให้ปฐพีได้รู้ว่า ความสุขบางอย่าง เงินซื้อไม่ได้ และเขาก็ทำให้ดาวละออได้คิดจะกลับไปคืนดีกับพ่อ
ดาวละออ คลายทิฐิลงและกำลังจะพาปฐพีไปเยี่ยมบ้านของเธอ แต่แล้วมัทนามาตามตัวปฐพีให้กลับกรุงเทพฯ เสียก่อน ทั้งสองจึงคลาดกันไป ดาวละออกลับบ้านมาพบว่า บรรเลงเปลี่ยนใจจะเล่นดนตรีแล้วเนื่องจากค้นพบจดหมายที่จันทร์หอมเคยเขียน ให้ไว้ ดาวดีใจมากที่พ่อยอมกลับมาเล่นดนตรีอีกครั้ง แต่แล้วบรรเลงกลับโดนรถชนต่อหน้าต่อตา และก่อนที่บรรเลงจะหมดลม ได้สั่งเสียให้ดาวละออนำเพลงรักสองแผ่นดินที่เขาแต่งไว้ เป็นอนุสรณ์ความรักของเขากับภรรยาไปเผยแพร่ให้ก้องกังวาน
หลัง จากงานศพของบรรเลง ดาวละออ ตัดสินใจ พา สุวรรณ และนวลสวรรค์ นักร้องในวงอีกคน เดินทางมากรุงเทพฯ ตาม ประกาศ รับสมัคร นักร้องใหม่ของบริษัทปฐพีที่ลงไว้ในหนังสือพิมพ์ แอนกับตุ้ม ซึ่งเป็นลูกน้องของปฐพี จะพาดาวกับพวกไปหาปฐพีที่บ้าน ซึ่งเป็นงานหมั้นของปฐพีกับมัทนาพอดี แอนจัดให้ดาวขึ้นไปร้องเพลงอวยพรบนเวทีเพื่อเป็นการทดสอบเสียง แต่ปรากฎว่าดาวไม่มีเสียง, ร้องเพลงออกมาไม่ได้อีกแล้ว ดาวตกใจมาก สร้างความตระหนกให้กับทุกคนในวงและปฐพีเป็นอย่างยิ่ง มัทนาพยายามไล่ดาวออกไปอีก แต่ปฐพีรั้งไว้เห็นว่าดาวมาจากต่างแดน ไม่มีที่ไป จึงจ้างให้ดาวและพวกเข้าไปทำงานที่บ้านของเขาแทน , มัทนาและมณีอรไม่พอใจเป็นอย่างมาก ทั้งสองจึงหาทางกลั่นแกล้งดาวกับพวกให้ออกจากบ้านไปให้ได้
นภัส เรียนสำเร็จ แล้วโดน “อำนาจ” พ่อของนภัส ซึ่งเป็นนักการเมืองใหญ่ ที่มีเบื้องหลังสกปรกคือเป็นเอเยนต์ค้ายาบ้า บังคับให้กลับมาเมืองไทยและบังคับให้นภัสทำงานการเมือง นภัสจำยอม ออกไปหาเสียงกับพ่อ แล้วได้ช่วยดาวที่ถูกมัทนาหลอกไปทำร้ายไว้ได้ ปฐพีไม่พอใจที่ ดาวกับนภัสสนิทสนมกันแต่มัทนากลับพึ่งพอใจมากและพยามยามยุให้นภัสแต่งงานกับ ดาว แต่แล้วนภัสกลับได้เห็นล็อกเกตที่ตัวเองให้อยู่กับปฐพี ทำให้นภัสเสียใจมาก รู้ว่าดาวต้องมีใจให้กับปฐพี นภัสหนีไปต่างจังหวัด อำนาจไปตาม พา
กลับบ้าน ระหว่างทางมีการซื้อขายของครั้งใหญ่ นภัสติดไปด้วย เบื้องหลังของพ่อที่ค้ายา ทำให้นภัสตัดสินใจ แจ้งความเรียกตำรวจมาจับพ่อตัวเอง แต่ข่าวรั่วเสียก่อนอำนาจจึงไหวตัวทันและโกรธนภัสจนแทบจะลั่นไกฆ่าลูกในไส้ ของตัวเองแต่ในที่สุดก็ทำใจไม่ได้ ปล่อยให้นภัสออกไปเผชิญโลกเหมือนสุนัขข้างถนนตัวหนึ่ง
ปฐพี กับดาวได้สัญญากันจะนำเพลงรักสองแผ่นดินที่พ่อกับแม่ดาวทำไว้มาเผยแพร่ให้มี ชื่อเสียง แต่ดาวโดนมัทนาหาเรื่องไล่ออกจากบ้านไปเสียก่อน ในช่วงนั้น ดาวได้ช่วยทำให้ “พอล” นักร้องในค่ายปฐพี ที่ร้องเพลงเพื่อเงิน กลับใจมารู้จักความหมายที่แท้จริงของการร้องเพลง พอลจึงคิดจะเลิก เป็นเอเยนต์ขายยา ตามที่เขาถูก “วิชัย” ลูกน้องคนสนิทของอำนาจ บังคับให้ทำ พอลเลยโดนวิชัยเก็บ โดยการทำเป็นอุบัติเหตุ ถูกรถชน
การ ตายของพอลทำให้ดาวได้คิด ยอมกลับมาหาปฐพี เพื่อให้เขาพาไปรักษาเสียงและทำเพลงด้วยกัน มัทนารู้เข้าโกรธจัดจ้างมือปืนจะมายิงดาวแต่พลาดโดนปฐพีเข้า ดาวพยายามช่วยชีวิตปฐพี จึงร้องเพลงออกมาได้อีกครั้ง
ดาว พาปฐพีไปโรงพยาบาล แต่ไม่มีใครมีเลือดหมู่เดียวกับปฐพี นอกจากมัทนา มัทนาจึงยื่นคำขาดให้ดาวออกไปจากชีวิตปฐพี ไม่อย่างนั้นเธอจะไม่ยอมให้เลือดกับปฐพี ดาวจำยอมสัญญาว่าจะไม่ทำเทปกับปฐพีอีกแล้วและเดินทางกลับรุ้งทอคำ แต่โดนสิบแปดมงกุฎหลอกไปขายซ่อง ทำให้ได้เจอกับนภัสซึ่งตอนนี้หมดสภาพ ขับสามล้อ มาเที่ยวซ่องโสเภณี นภัสช่วยดาวออกมาจากซ่องโสเภณี ดาวกลายไปเป็นนักร้องบาร์รำวงเพื่อหาเงินประทังชีวิต นภัสทนเห็นดาวที่ตกต่ำไม่ได้ ยอมกลืนน้ำลายตัวเอง กลับไปหาอำนาจ ยอมเป็นพ่อค้ายาบ้าตามที่อำนาจต้องการ เพื่อแลกกับการเทคโอเวอร์ ค่ายเพลงแห่งหนึ่งเพื่อทำเพลงให้กับดาว โดยที่ดาวไม่เคยระแคะระคายสักนิดว่านภัสเลือกวิธีผิด ๆ เพื่อช่วยเหลือเธอ
ดาวกลับมาเฉิดฉายเป็นนักร้อง ในค่ายเพลงของนภัส ทำให้ปฐพีเสียใจมากที่ดาวหลงลืมสัญญาที่เคยให้ไว้ ปฐพียอมแต่งกับมัทนา มณีอรดีใจมาก ตามไปคุยกับมัทนาที่บ้าน และได้แอบเห็นมัทนาคุยกับมือปืน ที่ยิงปฐพี ทำให้มัทนา ตามมาจัดการผลักมณีอรตกบันไดกลายเป็นเจ้าหญิงนิทรา ดาวแอบมาเยี่ยมมณีอรด้วยความเป็นห่วงไม่ได้ ถึงแม้ว่าจะเจอกับปฐพีที่คอยข่อนขอด ขับไสไล่ส่งก็ตาม
อำนาจ อาศัยการเดินสายร้องเพลงของดาวส่งยาบ้าไปขายตามจังหวัดต่าง ๆ จนวันหนึ่งสุวรรณจับพิรุธได้ และรู้ว่าคนที่อยู่เบื้องหลังการค้ายาก็คือ นภัสกับพ่อนั่นเอง นภัสยิงสุวรรณตาย แล้วสร้างหลักฐานกลบเกลื่อนว่าเป็นฝีมือของปฐพีที่หวังจะกลั่นแกล้งดาวไม่ ให้เกิดในวงการเพลง ดาวหลงเชื่อทั้งโกรธและเสียใจ ต่อว่าปฐพีจนแทบจะไม่เผาผี และจะเอาเรื่องให้ถึงที่สุด
มัทนาว่าจ้างให้ดาวมาร้องเพลงที่งานแต่งงานของเธอกับปฐพี ดาวฝืนใจตอบตกลง ทั้ง ๆ ที่เสียใจอย่างแรงและก่อนที่จะเดินทางไปดาวกลับพบหลักฐานที่นภัสยิงสุวรรณ รวมไปถึงเรื่องการค้ายา อำนาจจึงจับตัวดาวไป เพื่อหวังฆ่าปิดปาก
ในงานแต่งงานของปฐพีกับมัทนา มณีอรซึ่งอาการดีขึ้นแล้ว ได้บุกเข้าไปเปิดโปงความชั่วของ มัทนาที่เป็นคนทำร้ายเธอ การแต่งงานพังไม่มีชิ้นดี มัทนาโดนตำรวจจับไปดำเนินคดี นวลสวรรค์ตามมาบอกปฐพีเรื่องที่ดาวโดนจับตัวไป
ปฐพี จึงรีบตามไปช่วยดาว อำนาจเกือบจะยิงปฐพีตาย ดาวอ้อนวอนขอชีวิตปฐพีจากอำนาจ เนื่องจากปฐพีเป็นคนที่เธอรักมากที่สุด ทำให้นภัสสะเทือนใจจนทนไม่ได้ ลั่นกระสุนยิงอำนาจและยิงตัวเองให้ตายตาม เพื่อจบเรื่องเลวร้ายทั้งหมด ก่อนที่จะสิ้นลมนภัสได้สารภาพกับดาวถึงความรักทั้งหมดที่มีให้กับดาวและ ฝากฝังให้ปฐพีดูแลดาวอย่างดีที่สุด
มณีอร เสียใจมากที่ทำเลวกับดาวมาตลอด แต่แล้วดาวกลับช่วยเหลือเธอจนมีชีวิตขึ้นมาใหม่อีกครั้ง มณีอรกับปฐพีจึงวางแผนจัดคอนเสิร์ตครั้งใหญ่ให้กับดาว และเซอร์ไพร์ด้วยบทเพลงรักที่ปฐพีกับดาวร่วมร้องด้วยกันและปฐพี ได้ขอดาวแต่งงานบนเวทีคอนเสิร์ต แฟนเพลงต่างตบมือยินดีไปด้วยอย่างที่สุด
ในเช้าอากาศสดใส เพลงรักสองแผ่นดิน ดังก้องกังวาน ปฐพียกขบวนขันหมากไปสู่ขอดาวละออ มาเป็นคู่ชีวิตชั่วนิรันดร์