《女子戏班》以20世纪30年代中后期为时代背景，以南方某大城市申城为历史舞台，以戏班艺人的跌宕命运和情感纠葛为线索，通过曲折的故事情节，在如诗如画的江南美景的映衬下，在艺人们为生存而抗争的一幅幅画面中，集中刻画了郑世昌、青莲、白长起、罗瑞英、高小菊、裘百灵等艺人形象，既揭示了郑世昌、罗瑞英由普通艺人成长为共产党员的曲折历程，也描述了白长起的堕落轨迹，表现了正义与邪恶的较量，赞美了纯真的爱情，歌颂了中国共产党领导的抗日斗争，同时也展示了越剧在逐渐发展过程中而形成的无穷魅力。
景宏班主的儿子郑世昌和师叔的女儿高小菊曾订下娃娃亲，但郑世昌把高小菊只当成妹妹，却和武旦彩云结下生死恋情。泰和戏班为了占场子要跟景宏戏班斗戏，并设计胁迫景宏花旦白长起喝了哑药致使景宏戏班斗戏失败，戏班解散。郑世昌的母亲不喜欢彩云，并把斗戏失败迁怒于彩云将她赶走，要成就郑世昌和高小菊的婚事被郑世昌拒绝。白长起也深爱彩云但他的爱没有被彩云接受，他被人赶出了县城。高小菊在戏班危难之际卖身救戏班，答应嫁给泰和班主黄易廷的傻儿子。高小菊结婚当天，郑浩华被黄易廷活活气死。得知噩耗的高小菊误伤黄昌来被黄易廷逼得投江自尽。郑世昌送父亲灵柩回家途中母亲被日本飞机轰炸身亡，为雪耻恨，郑世昌与白长起除掉了共同的仇人，师兄弟从此也分道扬镳。为了给师妹们寻找一条生路，郑世昌成立了韶华女子戏班。小菊被地下党陈涛相救也回到了戏班。
彩云来到申城，表姐雨虹介绍她加入了鸿运戏班。而韶华戏班也在乡下演出一路上磕磕碰碰遭遇不少磨难。白长起一路乞讨来到申城，他靠给鸿运戏班跑龙套谋生，结识了大流氓阿标的手下丘三。韶华戏班流落到某县城演出时遭到警察查抄。郑世昌被警察当街吊打，行头被焚烧，戏班被强行赶走。郑世昌一病不起。高小菊在德仁堂药铺买药遇到救命恩人陈涛，陈涛用盘尼西林从死亡线上救回了郑世昌。白长起通过丘三结识了阿标并得到赏识，当了大华戏院老板。
白长起为了得到彩云欲把她所在的鸿运戏班请到大华戏院来，不曾想他自己反被阿标利用拖上了黑道。郑世昌的戏班在途中救了负伤的陈涛并巧妙躲过了敌人盘查，陈涛介绍郑世昌去申城找他开戏院的朋友爱国进步人士俞元乾。白长起一次酒醉之后，对彩云做了连自己都后悔的事，致使彩云痛不欲生，觉得此生无颜再见郑世昌，遂将名字改为青莲。雨虹和丈夫去香港定居，临行前撮合青莲跟了真心爱她的白长起，被青莲拒绝。青莲成了申城名怜，每天演出后都有不少人下帖子请她吃饭。白长起关注青莲怕她有个闪失并想尽一切办法接近她，但青莲再也不能接受他了。
白长起屡次被青莲拒绝后，绝望之下将鸿运戏班的演出作为交换条件，要青莲答应嫁给他，被青莲拒绝。鸿运戏班周班主经受不住打击脑溢血发作住进医院，戏班被迫解散，青莲亦心灰意冷决意退出梨园。白长起得知郑世昌带着戏班来到申城，惟恐他奸污青莲的事败露，便对郑世昌隐瞒实情并主动安排戏班到大华戏院试戏，结果试戏失败令郑世昌异常难堪，白长起趁机赶走了两个琴师并要郑世昌离开申城。郑世昌却发誓要让戏班在申城站住脚。阿标看上青莲，逼白长起介绍，白长起想带青莲逃走不成，只好将青莲介绍给阿标。青莲以表姐怀孕为由要离开申城去香港，阿标却以抗战义演名义留住青莲。义演最终成为一场骗局被揭穿，阿标也成为众矢之的。白长起再次要带青莲逃走不成又去逼郑世昌走，遭到郑世昌拒绝。
陈涛受党的派遣来到申城，安排韶华戏班排演抗日新戏《怒吼的松花江》。为赶走郑世昌，白长起让手下人去吓唬他却被日本人利用扎伤了郑世昌。青莲得知郑世昌被打伤，化装后来医院探望，被护士说破身份夺路而去。郑世昌对青莲的举动迷惑不解。白长起串通阿标手下将高小菊、罗瑞英、裘百灵三个戏班姑娘骗到阿标的百乐宫歌舞厅，三个姑娘逃出来后又遭外国水兵调戏被抓进警察局。青莲通过干妈说通赵局长将高小菊等人救了出来。郑世昌带着三个姑娘去答谢青莲却扑了空，因为青莲为了躲避白长起的死缠烂打卖掉了表姐留给她的小洋楼。白长起为了表示自己对青莲的爱将小洋楼买回千方百计送还给了青莲，青莲又把小洋楼转送给了戏班，自己却隐居到张妈老家张庄。罗瑞英经过战斗考验加入了共产党，同时也成为陈涛的恋人。
《怒吼的松花江》即将公演的消息，引起日本特务机关左藤商社的注意。为了阻止演出，左藤宴请白长起并将他降伏，安排女特务真美子伺候白长起，让白长起出面请担任女主角的马香瑶来商社教戏曲表演课。马香瑶面对1万元的诱惑，终于置首场演出不顾走进了左藤商社。她的恋人姚飞飞找到马香瑶对她动之以情晓之于理，马香瑶却为钱断情，致使姚飞飞被日本人打成重伤，在台上吐血身亡。地下党为姚飞飞举行了公祭活动。
左藤为了彻底阻止《怒吼的松花江》公演，派真美子勾引社会局王局长打入了韶华戏班。演出前一天，左藤安排流氓将她抢走。为了救场，青莲义无返顾重返舞台演出成功引起轰动。真美子对王局长下手并嫁祸给郑世昌，使郑世昌被抓入狱。左藤为了完全控制白长起，设计将阿标和俞元乾同时杀害了。裘百灵因为见到俞元乾被害后受到强烈刺激，白长起遂将她带到自己住处，开始是真的关心她，最终还是用白粉把她控制住了。陈涛发现真美子就是在5岁时被日本人偷走的妹妹陈玲，并弄清了她的特务身份。一晚陈玲行动时，被罗瑞英发现，将其制服，送到警察局。由于陈玲的落网，被陷害入狱的郑世昌获救。
日军占领申城，左藤摇身一变成为陆军大佐。白长起被委任社会局局长。韶华戏班在租界内上演抗蕃名剧《花木兰》，激起观众的强烈共鸣。陈涛和郑世昌商量，利用新年到来之际将日军将领吸引到申江戏院，用炸毁戏院的方式将他们干掉。青莲向白长起提出同台演出的要求，嗓子已经恢复的白长起满心欢喜地答应了。青莲在戏台上将白长起击毙，受伤的青莲被郑世昌救起。
山崩地裂的爆炸声传来，火光映红了半个天空。陈涛和郑世昌他们带着戏班离开申城，奔赴了抗日根据地。