一天，东方天帝命后羿下凡，教训出来玩耍的十个太阳孙子。后羿看到十个太阳晒得大地干裂、民不聊生，忘记了天帝的嘱咐，一下子射杀了九个太阳。按道理，为民除害，后羿为人类立下了不朽的功绩，应该受到嘉奖。但他万万没有想到，天帝很不高兴，借口说让后羿继续为百姓做好事，就打发他下到凡界去，再也不许返回天庭。后羿不敢违背天帝的旨意，只好带着妻子嫦娥来到凡间。这样，夫妻俩变成了生命有限的凡人。下凡后，后羿做了尧的臣子，帮助尧把国家治理得井井有条。
嫦娥原本是天上的女神，习惯了享受好生活。以往她经常受到邀请，饮酒作乐，日子过得非常开心。可是现在，终日过着无聊的生活，她觉得自己太不值得了。她想到自己失去了长生不老的能力，将要和凡人一样死去，她更加伤心。于是，她埋怨丈夫做事鲁莽、不该得罪天帝的话渐渐地多了起来。
后羿听了妻子的抱怨，决定出外云游，求仙访道。后羿艰辛地奔走了数年，终于得到仙人的指点，得知昆仑山旁的玉山上有个西王母，她是个与天地同寿的活神仙，拥有长生不老之药。但凡夫俗子是上不去的，如果上去了，向西王母讨些长生不老的药吃，便可以长生了。后羿听了十分高兴，虽然他想到自己是凡夫俗子不禁有些胆怯，但抱着试试看的心态，决定只身前往。
不料嫦娥知道了后羿的打算，缠着后羿一定要同去。后羿当然不答应，说千里迢迢，非常艰辛，不如在家等他的好消息。但嫦娥还是坚持要同去。后羿平日就宠爱嫦娥，只得答应让她同去。
夫妻俩历尽艰险，走过了千山万水，终于来到了玉山，一问才知道西王母去了昆仑山。于是他们又艰难地来到昆仑山。这昆仑山，是西方的一座大山，天帝的一座行宫就建造在这里，供天帝西巡时下榻之用。它的四周是溺水，凡人是无法渡过溺水的，因为这里不但水急，而且浮力非常小，就连十分轻的鸡毛也会沉下去。
幸好西王母知道后羿正在寻找她，并了解后羿曾替百姓做过不少的好事，就派了一名使者，把他们夫妻俩接到山上。
夫妻俩顺利地来到昆仑山，叩见了西王母。西王母对他们分外优待，十分客气。后羿委婉地说明了来意。西王母尊敬为民除害的英雄，对后羿被贬为凡人十分同情，立即答应了后羿的请求。
这长生不老药是由不死树的果实做成的。不死树三千年开一次花，六千年结一次果，果实非常少。次日西王母果然拿了两粒药出来，一粒给后羿，另一粒给嫦娥。“只剩这两粒了，你们拿去吧。每人各吃一粒可以长生不老，若一人吃了这两粒，就可以成仙升天呢。记住，要用白玉膏做药引子，方才有效。”
后羿和妻子感激地接过药粒，各自小心地揣在怀中，拜别西王母下山去了。其实后羿对回不回天庭并不在意，他觉得天庭的生活并不比人间好。如今有了长生不老药，能在人间长期生活下去也不错。嫦娥兴奋地回到家中，缠着后羿快些出去找药引子。后羿把药交给嫦娥，说：“你在家守住长生不老药，我一个人去寻白玉膏。”不料后羿从早到晚寻了一日，跑了几十千米的路，白玉膏还是寻不到，只得在旅馆投宿，待明日再说。
后羿离去之后，嫦娥独自在家，就忍不住把药拿出来看。她不禁想起了往昔的美好岁月：琼楼玉宇、奇花异草、美味佳肴……她觉得自己仿佛回到了天庭。可她马上醒悟：要想飞回天上，只有把后羿的那一粒药也吃了才行。但她又自责那样太自私了。她不由自主长长地叹了口气，很不情愿地把药收了起来。但是“一个人吃了这两粒药可以成仙升天”的念头总是在嫦娥的脑际萦绕，于是她就四处打听什么地方有药引子白玉膏。
后羿寻觅几天没有收获，怕妻子担心，只好回家。一到家门口就看见嫦娥正和一个陌生男子在讲什么。后羿当时只想着早日找到药引，对妻子的行为不以为意，次日一大清早，依旧出去寻找白玉膏。
嫦娥见丈夫寻找药引终无下落，就偷偷地跑出去按那陌生男子的指引去寻找药引子，很快她便找到了。嫦娥回到家，急急忙忙取出那两粒长生不老药，又倒了一杯水，把心一横，一仰脖子便把药和药引子吞了下去。药一下肚，嫦娥顿觉身子轻轻地飘了起来，双脚不由自主地离开地面，向窗外飞去。嫦娥越飞越高，离熟悉的家愈来愈远。微风托着她不断地上升，不一会儿就到了天庭门前。她本来可以一脚跨进天门，重新回到以往的生活中去。可是她想：现在自己一人回来，把后羿孤单单撇在凡间，众神会嘲笑她，瞧不起她，说她太自私。于是嫦娥转过身去，向那又大又圆的月亮飞去。
嫦娥飞到月宫，抬头四顾，大失所望。月宫竟如此冷清，除了一只玉兔、一只蟾蜍和一棵桂花树外，啥也没有。嫦娥想到从此以后只有自己一个人在这寂寞冷清的月宫里住下来，她后悔不已：早知这样冷冷清清的，还不如和恩爱的丈夫在人间做凡人好。她无力地靠在桂花树旁，晶莹的泪珠顺着两颊流下来，脸色煞是难看。
再说后羿回到家中，不见了妻子，急忙大声呼叫，终不见踪影。后来他想，按西王母吩咐，吃长生不老药必须有白玉膏做药引子，嫦娥没有白玉膏，偷了药去有何用处？或许她见我找不到白玉膏，出去帮我找而迷了路。想到这里，后羿替妻子担忧起来。
天慢慢地黑了下来，后羿放心不下，出门去寻找嫦娥，一出门就遇见了前一天在家门口与妻子窃窃私语的男子。探问后，后羿才知道了事情的经过。后羿恨自己有眼无珠，被妻子欺骗。他回到家中，发现存放长生不老药的盘子还放在桌上，桌上还有喝剩下来的半杯水，这才完全明白嫦娥已经成仙升天了。抬头望天，一轮明月皎洁，嫦娥正寂寞地住在月宫，后羿欲哭无泪……