青年朱文光（李萍倩饰）家遭兵灾，只身流浪，为菜农何翁及其女素芸（丁子明饰）收留。朱与素芸日久相互爱慕，遂订婚约。一日，朱见报载丁姓富户招聘书记，应试而中，何翁父女置酒饯行。朱入丁宅后，迷恋奢华生活，终与丁氏长女秀娟（赵静霞饰）结婚。秀娟恃富骄奢，终日出外冶游，视朱为奴仆，朱忍气吞声，不敢劝阻。何翁父女因朱久无信息，至丁宅门前探问，适朱与秀娟坐车购物归来，见之竟视同路人。何翁懊丧，不久病殁。素芸自叹身世，亦忧郁成病。一夕，秀娟午夜归来，犹嫌朱启门迟缓，遂告反目，朱愤极，离丁宅以示永别。朱追念素芸旧情，负疚往访，见蔓草没径，门扉紧锁，邻翁告以何翁父女因朱忘恩负义，郁郁成病相继亡故。朱入视室内，尘封土积，桌上依稀可见素芸生前针线和昔日灯下共读书籍，遗物虽在，音容已渺，往事如烟，不堪回首。朱黯然出门，觉茫茫天壤，不复有容身之所矣。《不堪回首》是神州影片公司第一部出品，颇能体现该公司“不尚一时勐烈之刺激，而惟以潜移默化为长”之制片宗旨。影片注意运用电影艺术的特殊手法刻画人物的内在感情和思想活动，有些地方采用了对比和象征的镜头，剧情虽“没有惊人的波澜”，但“颇能在细微处描绘，就是它的长处”。“此平淡无奇之本事，以白描出之，而分幕紧凑，衬烘得法，酷似淡妆西子，别有丰韵。此岂一般自制影片，所能望其项背?即与舶来品相较，亦无多让。是乃剧本之高尚处”。“摄影颇见功夫，新颖有味，能采取欧美诸片之长，颇含美术思想”。演员的表演比较朴素，敢于摆脱文明戏的羁绊，也是“神州派”的特点。