意大利北部的一个小镇，夜出奇的静谧。母亲下班回来后，寂寞了一天的小马里奥·卡佩基扑上前来就搂着妈妈的脖子不放：“妈妈，我一个人在家不好，很无聊！”
“宝贝儿，妈妈知道，妈妈要工作养活你啊，不过妈妈想再生个宝宝，这样，妈妈不在家的时候你就不会寂寞了！”母亲说。“真的啊妈妈？那你要给我生个小妹妹！”小马里奥·卡佩基兴奋地说。直到睡觉的时候，小马里奥·卡佩基仍然沉浸在喜悦中。
星星都慢慢地从山那边爬了出来，月亮女神从寂寞的小马里奥·卡佩基的梦境中滑过后，不经意地摇摆了下裙裾，旋即帮他完成了个夙愿——一年后，母亲就生下了一个可爱的妹妹。
小马里奥·卡佩基很喜欢小妹妹，没事的时候就守在摇篮边，故意用手指头去戳她的小脸小嘴逗她，看着妹妹如花的笑靥，小马里奥·卡佩基开始在心中想象着妹妹日后定如公主般美丽。但，和妹妹在一起的快乐和美好的憧憬，并没有在小马里奥·卡佩基生活中持续多久。随着一阵阵轰隆隆的枪炮声和防空警报的响起，祖国卷入了二战，爸爸被迫去了前线，且不到三个月传来了战死的消息。
天色已经很晚，黑暗笼罩下的世界格外的阴森恐怖，小马里奥·卡佩基抱着妹妹透过门缝儿焦急地向外张望，母亲已经两天没有回来了：“妈妈，你是不是不要我们了，为什么还不回来？”其实小马里奥·卡佩基不知道，此时的母亲已经被纳粹抓走，并关进一个集中营里。
第二天一早，小马里奥·卡佩基决定出去找找妈妈，顺便找点吃的，当他把妹妹放在卧室中安顿好后，就走出了家门。在外转悠了小半天的工夫，小马里奥·卡佩基弄了些面包，在往回赶的路上，防空警报响起，炸弹如雨点般倾泻而下。等他醒来时，已经被一位好心人带离了自己的城市，正随着大批难民向南走去。
“妹妹还在家里，我要回去找她，我要回去找她！”小马里奥·卡佩基呼喊着。
“你还找什么呢？炸弹已经毁掉了整个城市！”同行的人悲戚地说。
“不，我相信她还活着，我能找到她！”说完，小马里奥·卡佩基就往回跑，但除了满眼的废墟、瓦砾和尸体，几乎没有搜寻的可能。小马里奥·卡佩基开始露宿街头，和其他无家可归的孩子混在一起，多数时间都饿着肚子，这种苦难生活直到三年二战结束后才好转。
出狱的母亲在意大利的大街小巷寻找了他一年。最后，在一桥墩下居住的流浪儿中找到了卡佩基，母子抱头痛哭。接下来，他们决定寻找妹妹，但寻遍了意大利各处都杳无音信。
两年后，母亲决定带着卡佩基去美国谋生。此时的他们仍然没有放弃寻找妹妹，母亲把意大利各大寻亲机构寄来的密密麻麻长串长串的名录，反复看了不知道多少遍，但就是没有女儿的音讯。
“孩子，妹妹可能真的找不到了！”母亲沮丧地说。
“妈妈，我相信可以，我相信她还活着！”此时，小卡佩基已经上学了，当时的美国遗传和生物学家沃森发表了关于ＤＮＡ三链模型的研究报告，并声称，将来人类有可能通过ＤＮＡ在千千万万人中进行个体、亲属和种群的识别，但这仅仅是设想，现阶段仍处在研究中。卡佩基看到这则消息后，兴奋异常，并开始对遗传和生物学产生了浓厚的兴趣。
此后，心中的夙愿点燃了卡佩基的激情，他不仅获得哈佛大学生物物理博士学位，而且师从ＤＮＡ双螺旋结构发现者、诺贝尔生理学和医学奖获得者詹姆斯·华生，一直致力于遗传学研究。１９９１年，卡佩基入选美国国家科学院，２００２年成为欧洲科学院院士。并且是美国犹他州医学院著名教授、人类基因系两位主任之一。２００７年１０月８日，瑞典卡罗林斯卡医学院宣布，将２００７年诺贝尔生理学或医学奖授予卡佩基和另外一位科学家，以表彰他们在“基因靶向”技术方面的突出贡献。此时的卡佩基已经７０岁。
天空几朵云彩在飘零，夕阳迟迟不忍落下，熟悉卡佩基的朋友都知道，他还有一个愿望没有实现。就在此时，玛列妮从奥地利报纸和电视上看到马里奥·卡佩基的名字时，不禁激动得浑身颤抖。她感觉这位诺贝尔奖得主很像她在意大利时“死去多年”的哥哥！不久，玛列妮将一组近照传给了远在美国盐湖城的卡佩基。收到照片后，卡佩基一眼便认出了和母亲长得实在太像的妹妹。
２００８年５月２３日，这对失散６０多年的兄妹终于在意大利北部的一个饭店重逢。虽然卡佩基不会说德语，玛列妮不会说英语，而两人又都不会说意大利语，但他们的两颗心却在不停地对话。两位年已古稀的老人各自拿着对方的照片，紧紧相拥、泪如泉涌。
事后，卡佩基对媒体说：“我最初搞遗传学研究，没有什么宏大的梦想，只是想通过研究遗传学找到二战失散的妹妹，虽然多年来我尝试很多途径都没有音讯，但我知道她还活着，我不会放弃，我坚信总有一天会和我的科学梦想一样实现这个目标。这不，上帝让我实现了！”