《蓝色生死恋》在韩国原名《秋天的童话》，讲述的是尹教授的女儿恩熙（宋惠娇饰，儿时由文根英饰），家境很富裕，长的漂亮，成绩又好，在学校里成为朋友们羡慕的对象。在同一个班级里，有一个叫芯爱(韩彩英饰，儿时由李爱贞饰)的女孩子，她的爸爸因为生病去世了，哥哥又是个游手好闲的人，妈妈辛辛苦苦地经营一个餐厅，生活很艰难。在学校中，新爱喜欢恩熙的哥哥俊熙(宋承宪饰，儿时由崔优赫饰)，却被拒绝，因此她尤其嫉妒恩熙，经常跟她作对。
有一天，下课以后，恩熙骑着自行车回家，与一辆突然从胡同里出来的货车相撞，发生了严重的交通事故。在被送到医院以后，她因为失血过多需要输血。但是她的父母(Jung Dong Hwan，Sun Woo Eun Sook饰)在此时发现了一件很奇怪的事情，那就是恩熙的血型与尹教授夫妇的血型完全不一样。尹教授夫妇找到当初恩熙出生的医院，才了解到新爱与恩熙被调换这一让人吃惊的事实。这时，俊熙才想起当初和爸爸妈妈去育婴室时，淘气中把写着新生儿名字的牌子弄掉的事情，为此他也特别苦恼。恩熙的父母找到新爱的家，看到他们粗俗的生活，看到自己的亲身女儿一副没教养的野样子，觉得很心痛。终于，两家的人在学校相见。成长发育中的孩子在感情上都很敏感脆弱，她们很难接受一直认为是爸爸妈妈的人原来不是自己的亲生父母这一残酷的事实。
新爱由于遭遇的凄凉和母亲(Kim Hae Sook饰)暴躁的脾气因此而恨透了自己的生活，她想要得回自己本应有的一切。俊熙的母亲一开始不愿意揭露事实，不愿意失去恩熙，但同时她也不忍心放任自己的亲生女儿新爱在那种家庭不管。恩熙意识到这种不幸的状况，陷入矛盾混乱的状态，她还是离开了尹家。于是，两个孩子回到了她们真正的家，过上了跟以前完全不一样的生活。深爱着妹妹的俊熙因为全家离开韩国去美国，而不得不和恩熙分开。从此，恩熙开始她艰难的生活。
时光流逝，恩熙工作了，在饭店做电话接线员。一次很偶然遇见了饭店经理的小儿子太锡(元彬饰)。太锡从开始对恩熙诸多挑剔，到渐渐爱上这个单纯美丽的女孩，并展开了猛烈的攻势。他经常利用自己便利的身份接近恩熙，但是，恩熙心中依然牵挂着分别已久的哥哥俊熙，无法接受太锡的一番真情。
这时，俊熙以成功画家的身份回到韩国，那时他已与父母朋友的女儿悠美(韩哪哪饰)订婚。太锡与俊熙，还有悠美在美国曾经是一起学习的很要好的朋友。一天，恩熙打电话给太锡的时候，无意中听到太锡与俊熙的对话，他才知道哥哥已经回到汉城。通过太锡，俊熙终于跟恩熙重新见面了，他们有想起过去在一起的美好日子。了解到恩熙艰苦的生活状况，俊熙在不遗余力帮助她的过程中深深的爱上了这个曾与自己做了14年兄妹的女孩子。
悠美从俊熙的画中了解到俊熙对恩熙的爱，于是，她去找恩熙，希望她不要插入到她和俊熙两个人中间。恩熙非常矛盾，新爱的话、母亲的话、以及悠美的哀求，都让她非常伤心。这时，太锡正好向恩熙表达自己的爱意。为了帮助悠美，恩熙最后决定和太锡在一起。当俊熙看到恩熙与太锡手牵手的出现时，心中非常痛苦。虽然知道恩熙和太锡在一起，但俊熙还是忍不住经常关心恩熙，而对悠美越来越冷淡，这令悠美非常难过。
虽然在身边，却感觉不到恩熙的爱的太锡虽然知道恩熙心中真正爱着的人是俊熙，但依然不离不弃的在恩熙身边安慰她，关系她，并没有因此而割断和俊熙的朋友关系，还经常在一起玩。在几次误会以后，恩熙和俊熙开始频繁地见面，但是一想到未婚妻悠美，俊熙就非常痛苦。而恩熙也觉得越来越负担不起太锡深厚的爱。
为了挽回太锡瞒着恩熙偷偷去恩熙的母亲，告诉她，两个人之间的关系，并表示希望跟恩熙结婚。恩熙的母亲知道后，很高兴。又因为太锡的身份，于是，她跑去找俊熙的母亲，希望他们能把恩熙认作养女，让恩熙风风光光的出嫁。俊熙的母亲以前也很疼爱恩熙的，在心中依然一直把恩熙当作女儿，于是很爽快的答应了恩熙母亲的请求。
他们当着大家的面，把这个决定说出来的时候，不但遭到新美的强烈反抗，连恩熙和俊熙也表示不同意。他们才知道原来恩熙和俊熙相爱这件事，并表示强烈地反对。 得不到同意的两人决定离开这里。追不上他们的太锡，在海边疯狂的喊着恩熙的名字……。
恩熙和俊熙来到牧场，度过了非常快乐的时光。在那里，他们终于确认了彼此的爱，俊熙为恩熙带上定情戒指。通过侦探终于知道他们所在的太锡连夜赶去牧场找他们。太锡的突然出现，另两人非常讶异。看到恩熙手上的戒指，太锡把原先买来想送给恩熙的戒指紧紧的握在手中。他们只好和太锡一起回来了。
因为他们离开这件事，悠美的母亲来到俊熙的家兴师问罪。正好这时，太锡带着俊熙和恩熙回来了。俊熙当众说出要跟恩熙结婚的决定。在场的人全都呆住了。太锡忍不住扑上去怒打俊熙。
深爱恩熙的太锡不愿就这样失去恩熙，再三哀求恩熙回到自己身边。他们的爱情得到家人的强烈反对，俊熙的母亲病倒了，俊熙的父亲也去找恩熙，希望她能离开他。俊熙冲进来，告诉父亲，他不会跟恩熙分开的。得不到俊熙的爱的悠美企图自杀，俊熙接到消息后，连忙赶到医院，被悠美的母亲大骂一顿。站在医院门口默默看着的恩熙，伤心离去。在家人和朋友的压力和哀求下，恩熙决定放弃对俊熙的爱。两个人虽然都非常痛苦，但还是为了回到原来的状态而很努力地挣扎。恩熙没有因为这样而重新回到太锡身边，因为她觉得对太锡太不公平了。
恩熙突然之间在太锡面前晕倒，太锡连忙送恩熙到医院。他打电话给俊熙，希望他能到医院照看恩熙。而此时，俊熙正在安慰再次企图自杀的悠美，无法离开。
最近，恩熙总是觉得头晕、心痛，几次晕倒在街上。于是，她到医院检查，谁知，医生告诉她，患了白血病。恩熙表面假装坚强，但内心却非常痛苦。她没有把自己的病情告诉任何人，依然继续工作，静静的品尝那种孤独的恐惧。
恩熙在工作的酒店再次晕道，无意中听到这个消息的太锡匆忙赶到医院，并知道了恩熙的病情。太锡决定要对恩熙负责，并发誓要治好她的病，对恩熙表露了没有任何条件的无私的爱情。但恩熙不想连累太锡，开始有意地疏远他。回到家的恩熙因为晕倒被送进了医院，得到了太锡的精心看护。在太锡的一顿责骂下，她终于答应太锡接受专门治疗的的建议。她只对家人说在汉城饭店找到了工作就离开了家。
另一方面，俊熙不知道恩熙的病情，他虽然和悠美在一起，却只是想着恩熙，他对悠美说：不要去美国，陪他六个月，现在他只能这样做。俊熙对失去恩熙特别后悔，他一再地喝酒，一再地折磨自己。
太锡在他们临走前，带恩熙去见俊熙。但她隐瞒了事实，说想和太锡一起去一个新的地方开始一段新的生活，自己会生活地很好，让俊熙不要担心。俊熙说：非常后悔和她分手。恩熙住进了医院，接受了专门的骨髓检查。恩熙走了以后，俊熙一直在等待恩熙与他联系，后来从电话录音中他得知悠美手上的伤已经好了，悠美向他坦白：她害怕手上的伤好了以后，他就会离开，所以一直瞒着他。俊熙在去美国以前需要一段时间整理自己的感情，他又去了牧场。
太锡听医生说移植骨髓可以治病，但骨髓相同的几率实在太低了。于是对恩熙的母亲坦白了所有事情。他们的谈话正好被新美听到，于是，她把这件事也告诉了家人。太锡带大家到医院看望恩熙，但要求家人千万要对俊熙保密，因为这是恩熙的意思。大家看到恩熙被病魔折磨得憔悴不堪的样子，都非常伤心。新美和悠美也因为以前对恩熙所做的一切感到抱歉。
恩熙在医院接受非常痛苦的治疗，为了不让大家知道她的痛苦，她偷偷的吃大量的止痛药。病情一天天加重的恩熙思念俊熙，偷偷跑去牧场。在路上，正好看到俊熙驾车从身边经过。大概是两人间的心灵感应。已经离去的俊熙又倒着车回来了，却看到跌倒在地上的恩熙。她说想和他度过一天，而他却说想和她永远度过。恩熙一直到最后都隐瞒了自己的病情，她在心里悄悄地说：我永远爱你，与俊熙进行了最后的告别。
回到医院的恩熙病情继续恶化，陷入昏迷的状态。悠美几经犹豫还是对俊熙说出了实情。发狂般赶到医院的俊熙哭着说他还有不曾说的话，那就是：我爱你，恩熙。俊熙痛苦地回忆着与恩熙在一起时的所有画面。他对悠美说：一起回美国吧，即使悠美不回去，他自己也要回去。悠美认为这不是俊熙的真正想法，认为这一切都是自己的错。医生说今天晚上很关键，让大家稳定情绪。家人都感到很绝望，新爱认为是自己与恩熙的命运交换才发生了这种事情，是恩熙代替自己自己生病的，为此她很自责。
俊熙把自己关在屋子里，画着小时侯的海，画着恩熙。他不去医院，也不接听所有的电话，就那样完完全全的把自己锁在屋子里。悠美去找俊熙，看到他正在疯狂的烧以前为恩熙画的画。太锡提议让俊熙和他一起去医院，俊熙哭着说：如果恩熙看到了自己，她可能会觉得很安心，也许就会一走了之了，所以不能去。
但结果他还是去了。恩熙竟然在俊熙的面前苏醒过来，两个人为了一起共渡最后的时间，决定重游儿时曾经一起玩耍过的海边，以便留下一些最后的回忆。太锡刚好看见带着恩熙离开的俊熙，于是跟着他们来到海边。在海边，太锡默默的看着两个非常快乐的在一起的情形，心中黯然，悄然离开。
他们回来后，悠美告诉俊熙，她已经决定一个人去留学，并祝他们幸福。恩熙为了和俊熙一起幸福地度过所剩不多的时光，常常是强忍伤痛，这种样子更让俊熙难过。恩熙开始吐血，病情一天比一天恶化。一次她偶然在俊熙的房间里发现了一个药瓶，原来是俊熙觉得如果没有了恩熙，他也无法活了，悄悄为自己准备的药。恩熙对泪流满面的俊熙说：求你千万不要像个傻瓜似的为我而死。
医生的话无疑已经给恩熙判定了死刑。知道自己时日无多的恩熙请求俊熙带自己再到两个人又去了儿时曾经玩耍的海边。在海边，俊熙为恩熙举行了一个简单的婚礼，把戒指再次戴到恩熙的手上。恩熙在俊熙的背上安静地走了。俊熙经受不住沉重的打击，独自来到小时侯的一起读书的学校，陷入一种失意的昏迷的状态，正当他想着以往的一切，一辆大货车迎面驶来，俊熙木然的看着货车，一动不动……