從香港來台灣唸書的雲樓，借住在父親老同學楊伯伯夫妻的家裡，並對他們的獨生女涵妮一見傾心，雙方遂成為一對戀人，但因為涵妮患有先天性心臟病，面對未知的死亡威脅，讓他們的感情蒙上了一層陰影。一日，不幸終於發生，雲樓的父親為了兒子的前途，竟以母親病危的謊言，欺騙雲樓趕回香港，不知情的涵妮誤以為雲樓要離開她，大受打擊病發而死。於是痛失愛人的雲樓，在返回台灣後，從此開始自暴自棄的生活。一日，雲樓在超市撞見一位和涵妮長得一模一樣，個性卻大相逕庭的歌女－唐小眉，爾後兩人漸漸發展出感情，雲樓也因此走出陰霾。然而，風平浪靜的背後，卻隱藏了驚人的真相，就在雲樓把小眉帶到楊家後，親眼見到小眉的楊母震驚不已，這時兩老才娓娓道出一段塵封已久的身世之迷，原來涵妮和小眉是一對素未謀面的雙胞胎姊妹⋯⋯。 甄珍可謂台灣影壇玉女紅星第一人，其親切的鄰家女孩形象，風靡了六○、七○年代的台港東南亞影迷，李行導演就曾經盛讚她：「甄珍不論從哪個角度拍都美！」，這說明了甄珍極高的演員天賦，她在《彩雲飛》中更挑戰一人分飾二角，溫婉的涵妮與活潑的小眉，展現出傑出細膩的演技，深獲許多忠實觀眾和電影人的喜愛和推崇。而《彩雲飛》在票房上的的成功，不僅開創瓊瑤彩色電影的黃金時代，也奠定了導演李行在台灣影壇的地位。 本片與<心有千千結>﹑<海鷗飛處>帶動了第二波的瓊瑤電影風潮，甄珍﹑鄧光榮也因為本片而成為風靡一時的青春偶像。
