在著名国画大师沐寒风下榻的酒店，一个名叫芳芳的姑娘给沐寒风送来的一幅佤族少女织布图，将沐寒风的思绪一下子带到了四十年前…… 四十年前的仲夏，
中央美术学院的毕业生沐寒风深入云南佤族一个叫翁丁的山寨采风，在长途汽车上邂逅了一个美丽的姑娘。沐寒风被姑娘的美丽所吸引，一路跟来想给姑娘画一幅画，不想这个美丽的姑娘就是佤族山寨负责接待沐寒风的村长的女儿，名叫叶那。村长安排沐寒风住在自家的吊楼，还让女儿叶那做沐寒风的向导。 美丽的佤族风情，美丽的佤族少女，深深地吸引着沐寒风这个从首都北京来的、会画画的大学生。在叶那领着沐寒风领略佤族风情，走遍佤族山寨的那些日子里，沐寒风带给叶那从未有过的开心和快乐，叶那也让沐寒风见识了佤族山寨独特的人文风情，和世界上少有的佤族少女的纯美。 纯美的爱情在叶那带着沐寒风走进司岗里（佤族语：从山洞走出来的人类的意思）、见识崖画孔雀眼（佤族语：祈福祝愿的意思）的壮美中渐渐萌芽。当叶那冒着生命危险带着沐寒风为寻找画崖画的赤铁矿从天坑回来时，纯美的爱情已经在两个人之间昭然若揭。叶那与沐寒风形影不离，引起猎手艾芒的妒忌。 艾芒是翁丁山寨最好的猎手，艾芒做医生的父亲有恩于叶那家。按照佤族的风俗，艾芒追求叶那，叶那也接受了艾芒的礼物。如今，沐寒风的出现，拨动了叶那的心弦，艾芒自然要出来捍卫自己的爱情。艾芒为捍卫爱情提出的“决斗”，在当过兵的沐寒风面前没有占到上风。但艾芒捍卫爱情的精神，提醒了沐寒风：叶那不可能属于他。暑期就要结束了。沐寒风即将告别佤族翁丁山寨，告别开启他初恋大门的叶那。临别前，叶那的父亲请沐寒风给全寨的老人挨个画相。沐寒风不仅答应了叶那父亲的请求，还用叶那冒死找来的赤铁矿调和成的颜料，给叶那画了一幅少女织布图。沐寒风走了，带着叶那的心、和他自己浸满泪水的初恋离开了山寨…… 接到沐寒风电话的芳芳姑娘如约而至。看着沐寒风充满期待、泪水和探究的眼神，芳芳姑娘告诉沐寒风：画的主人就是她的奶奶。奶奶没有来，是因为奶奶害怕破坏了她在您心中的叶那的形象。听完芳芳的话，沐寒风随着告别离去的芳芳，噙着泪水回到四十年前和叶那在一起的日子。
根据最新的说法《孔雀眼》是根据一个真实的故事改编的，真正的故事情节是最后男主人公还是见到了老年的叶娜（就像片中沐寒枫画像时的一位老奶奶····），可以说老年的叶娜是一个与片中纯美佤族少女天壤之别的形象，男主人公几乎不敢相认，男主人当时似乎木呆了。但是电影的结尾考虑到整个片子的艺术氛围做了改变，“奶奶没有来，是因为奶奶害怕破坏了她在您心中的叶那的形象”，极力达到惋惜理想纯美爱情的效果，极力给观众留下无限的回味、思考。电影终归是电影，现实生活终归是现实生活，电影来自现实生活，但是为了艺术，为了引人入胜，并不能全部来自现实，假如全部取自现实，一个美好的爱情剧情片也未免显得暗淡无光，也没有任何回味余地，也破坏了纯美佤族少女叶娜在艺术欣赏者心中的现象，而且也不能真正表达这部电影本身要展现的艺术效果、要传达的意思。