四川西部竹庆县的崇山峻岭，林木葱茏，烟笼雾锁，生长着无数珍奇的野生动植物。林学家麈遄虢教授和他的助手汪达明、老猎人扎西及他的纯种猎犬丹巴在向海拔3600多米的摩天岭进发途中，巧遇一只受困的年轻云豹。从望远镜中观察发现，这只豹子足有一头驴大，前脚被偷猎者的夹子夹住，无论怎样挣扎都难以逃脱。巨豹也发现了麈教授一行，狂怒挣跃，不时发出震耳的吼叫。他们想救助受困的云豹，但一时却想不出好办法。扎西说得先想办法给它喂水喂食，不然它会饿死的。虽然它的呻吟越来越低沉，精疲力竭，但贸然接近它还是很危险的。
第二天，他们砍了一根五米长的竹竿，把盛满水的吊锅吊在竿子的一头，将竹竿架在石头上，用石头做支点慢慢将竹竿转向巨豹。对这种举动，巨豹先是惊愕，但并没有打翻吊锅，只是目不转睛地盯着它。汪达明把吊锅转到云豹能够得着的地方，慢慢落地。这时豹子已很虚弱，站起来相当吃力。虽然它急需喝水，但并不张口，只是警惕地注视着人。麈教授他们假装离去，隐藏在下风头的树丛后边用望远镜仔细观察着，没过多久，饥渴难耐的豹子便大口喝水，一会儿就把锅里的水全部喝光。接连两天的喂水，使得巨豹对人的敌意消减大半，他们就是在离它不远处活动，它也不再吼叫，只是不时发出痛苦的呻吟。麈教授开始慢慢靠近它，扎西用坚硬的柞树枝做了一个木杈，站在教授身旁，以防它万一伤人就用木杈推开它。为了保险，汪达明荷枪实弹地警戒着，他们还用柴藤编了一只足以使全身隐藏于后的盾牌，怕豹使性抓伤人。
起初从巨豹的眼睛里还可以看到疑惧和警觉的神情，几次靠近试探后，它就显得很平静了。麈教授决定大胆地给它喂食。扎西在巨豹看得见的地方杀死濒死的麂子，把最好的肉送给它，它便毫不犹豫地大口吞吃。只要它肯接受食物和水，便能保全生命，但如何解开夹子，医好创伤，却令人大费脑筋，一筹莫展。
通过两天的接触，确定巨豹对人已无敌意，直接送水喂肉，它不但不叫，还顺从地摇尾巴，低眉顺目地眯眯眼睛，以示友好。扎西大胆地上前抚摸它的颈项和脑门，它不但不暴怒，反而显得很顺从。下一步就是解夹治伤，但巨豹能否合作呢？解夹治伤引起剧痛时它会不会兽性发作呢？但时间不容拖延，因为夹子深陷入肉，周围开始溃烂，再不解救，伤腿就会残废。于是麈教授和扎西走了五六里山路，采来了曼陀罗、草乌、防风等有麻醉和镇痛功效的草药，捣碎熬成汤。怕巨豹嫌有异味不肯喝，又在汤里放了糖，一天不给豹子喝水，让它很渴，果然它见汤药后喝个精光。十几分钟后，它开始昏昏欲睡，轻轻触摸一下它的伤口，它毫无反应，但眼睛却始终看着教授。他们用匕首撬住套夹的卡簧，松开夹子，伤口已化脓生蛆，恶臭难闻。拨掉蛆虫，用随身携带的烈性酒洗净伤口，涂上一层厚厚的云南白药，用纱布将伤口扎好，再在纱布外边捆上一个“L”形木板，以免它再次碰伤。
在十几分钟的手术过程中，巨豹目不转睛地瞧着教授，始终没动一下，可他们却紧张得透不过气来，出了一身汗，汪达明握枪的手也湿乎乎的。又过了半个小时，巨豹逐渐精神起来，眼睛放出了光。开始三只脚着地还是小心翼翼，当确信自己真的解脱了羁绊，才大胆地用三只脚轻跃上一块岩石，然后回步盘旋，高兴得直摇尾巴，并且发出一声声长啸，似乎在为重获自由而放歌。舒展够了筋骨，巨豹跃下岩石，伏在教授脚边，一边摇尾巴，一边用舌头舔教授的靴子。
此后的疗伤阶段都是由扎西和丹巴打来大量猎物喂养豹子。豹子的伤日渐好转，伤腿着地也不那么瘸了，每当他们外出归来，它都摇头摆尾地前来迎接。多日的共同生活，猎犬丹巴渐渐地跟巨豹熟起来，常在一起嬉戏，成为抵足而眠的伙伴。巨豹也学着丹巴的样子，向救命恩人表达亲近之情。
一个月后，巨豹的伤彻底痊愈。教授开始强化对它的驯化。在丹巴的示范下，它已能竖直尾巴正步走。他们尤其注意使它灵敏的嗅觉得到充分开发。一次教授和达明带着丹巴为考察一种稀有植物，天黑了也没能返回宿营地。扎西不放心，叫巨豹带路去寻找。巨豹也许是觉得这五口之家忽然缺了三口心里想念，就欣然上路。它居然在半夜里，靠嗅觉找到了教授他们的临时宿营地。当丹巴发现深夜里那两道绿幽幽的光是老伙伴豹子的眼睛时，快乐地和它扭耍在一起。巨豹和猎犬成为教授他们的哼哈二将，无论走到哪里都不离左右，不必担心有什么猛兽来犯。而它们也经常合作狩猎。
在一个晴朗的天气里，教授一行走进一片山中坝地。这里植被异常繁茂，他们边走边做着记录。丹巴和豹子在身边嬉戏。在测量一片野生藏红花的数量时，为了工作方便，他们把背包、外衣和猎枪都挂在枝丫横生的枫树上，不知不觉走出了30多米远。测完后，教授拿出相机准备拍照，汪达明在收拾罗盘。这时，从藏红花侧面的猕猴桃树丛中，突然蹿出一只大棕熊，见到人先是一愣，然后大吼一声，向汪达明直扑过来。他们被这突然袭击吓蒙了，等明白过来时，棕熊已扑到汪达明跟前，直立起来，足有一个人那么高，白色的胸毛看得清清楚楚。它龇牙咧嘴，熊掌上的利爪尖锐而弯曲，令人恐怖。此时转身取枪已来不及，麈教授急忙将手中的罗盘向它砸去，汪达明也迅速拔出匕首，准备拼搏。那棕熊挥动巨掌，将匕首打飞，又在汪达明肩头击了一掌，衬衣被撕开，肩膀顿时留下四道平行的血痕，鲜血流了出来，疼得汪达明惨叫一声，跌倒在地。扎西以敏捷的动作往挂枪的大枫树跑去。正在这危险的时刻，猎狗旋风般扑至棕熊身旁，对准熊耳咬了一口，将耳朵扯下一片。熊更加暴怒疯狂，两只巨掌左右挥动，浑厚有力，丹巴灵巧地左躲右闪，避其锋芒，瞅机会扑上去咬一口，但棕熊皮坚肉厚，被抓被咬浑然不觉，毫无损伤。斗了一会儿，丹巴体力不支，动作也不那么灵活了。这时扎西已取枪在手，可是面对纠缠在一起的丹巴和棕熊，他不敢贸然开枪。他打了一声口哨，叫丹巴离开，丹巴刚一转身，后腿被熊掌击中，瘸着跑了过来。那狂怒的棕熊又向人扑了过来，就在这危急关头，只见一团黄影从树上飞下，原来是巨豹从天而降。它一下子扑到棕熊身上，四只利爪从背后将棕熊紧紧箍住，张开大口，猛咬其颈项，那棕熊脖子顿时被撕开，鲜血喷涌，动弹不得，直到熊脑袋耷拉下来倒地不动，巨豹才松口离开。
扎西上前踢了踢棕熊，见它毫无反应，便对大家说：“你们知道为什么豹子开始不立即参战吗？它是在寻找战机，它想以最迅猛、准确、有力的出击一下子置敌手以死地。它爬到高处，找到最佳方位，自上而下，冲击力又大又猛，所以一举成功。”大家听后，无不感激这只义豹在恩人危难之际挺身救助，对它超绝的智勇打心里赞叹。
两个月后，麈教授的考察任务已完成，可如何处置这只巨豹却令人作难。交给动物园，路上怎么带走？即使能送到动物园，也要关在笼中，无异于让它长期坐牢，实在于心不忍。如交给扎西收留，可它每天要吃大量的肉，已届中年的扎西如何养活它？唯一的办法是将它放归山林。可是有两次将它赶上山，等他们带着丹巴往回走时，它又悄悄跟了回来。看来，它是不愿意离开这个温情的集体。还是扎西想出了个办法，说带它到对面的突凸山，那是云豹经常出没的地方，只要找到同类它就不会留恋我们了。
经过两天跋涉，终于到达突凸山的山腰。不一会儿果然传来母豹的叫声，巨豹显得兴奋而激动，时而长啸，时而低吟，母豹和巨豹的叫声此起彼伏，遥相呼应，似在对唱情歌。扎西说这是豹子在繁殖季节里叫“殃”，于是麈教授拍拍巨豹的后背说了声：“快去吧！”，它像得到批准似的，奔叫而去，一团美丽的黄影消失在丛林中。达明抱住想一同去的丹巴，风趣地呵斥：“人家找情人去了，你去搅和什么！”大家久久望着巨豹远去的方向，心里不免有些不舍和失落。
麈教授回北京后，扎西捎信来说，云豹后来几次回寨中找过丹巴，寨民们看到这只巨豹不伤人畜，只是和丹巴玩耍嬉闹，十分开心，得知这是扎西老人驯养过的豹子，便无人伤害它。再后来中国科学院的于咏副研究员在巨豹的耳朵上安置了一个发射器，直到现在，巨豹仍在为研究人员跟踪云豹的种群生活习性作着贡献。