電影《白毛女》講述了在華北一個偏僻的農村，佃戶楊白勞的女兒喜兒和青年農民王大春相愛。惡霸地主黃世仁想霸佔喜兒，在除夕之夜強迫楊白勞賣女頂債，楊白勞被逼喝下滷水自殺。喜兒被搶進黃家，被黃世仁姦汙。大春救喜兒未成，投奔紅軍。喜兒也在張二嬸的幫助下逃出黃家，途中生下一小孩，隨後，她獨自逃進深山。由於長時間不見天日的非人生活以及缺乏營養，喜兒的頭髮變白了，於是村中傳說出現了白毛仙姑。兩年後，大春隨部隊回到家鄉，領導農民鬧翻身。地主利用白毛仙姑的傳說，阻撓農民的翻身鬥爭。為了破除迷信，大春來到深山，找到了白毛仙姑，發現原來就是當年的喜兒。白毛仙姑的秘密揭穿後，農民們清算了惡霸地主黃世仁的罪行，喜兒也伸了冤報了仇。喜兒回到村中參加勞動，頭髮又變黑了，與大春結婚後，過着美滿幸福的生活。
電影《白毛女》海報
1949年，正在因靜脈曲張住院治療的導演王濱接到中央電影局局長袁牧之的一封信，談了讓他拍攝電影《白毛女》的事。
當時，全國大部分地區已經解放，土地改革運動正在轟轟烈烈地進行着。王濱理解袁牧之把歌劇《白毛女》拍成電影，以配合土改運動的良苦用心。
歌劇《白毛女》的創作靈感源於李滿天（原名李春芳）所編寫的＂白毛仙姑＂的傳說。那麼＂白毛仙姑＂的傳說是怎麼來的呢？通過查閱《白毛女》的創作過程得知，李春芳編寫的《白毛仙姑》最早的靈感源自於《列仙傳》。在這部書中，講述了一個白髮的仙女，是為躲避秦國暴政而逃往深山的。後來在晉察冀某地，當地人傳說，有個「白毛仙姑」，白髮白身，通體雪白，晚間經常在山巒間奔馳。村民們每逢初一、十五都要給仙姑上供。據說很靈驗，過一夜供品就沒了。鄉親們很驚恐，紛紛上廟求拜。誰知，越鬧越大，直接影響到生產。
武委會主任不信此事，就和一個年輕小夥子，拿着槍埋伏在神廟附近。果然，半夜一個人到了神廟中拿貢品。武委會主任大喝一聲，那人轉身就逃。武委會主任緊追不捨，來到一個山洞裏，發現了蜷縮在山岩下的白毛女人。 在武委會主任的逼問下，她才說出了情由。這是一個佃農的女兒。她父親被地主逼迫以女兒頂租還債。不得不到地主家，地主家待她很不好。女孩子長年過着牛馬不如的生活，還遭受地主兒子姦汙，又被地主婆毒打，不堪凌辱的她，逃出地主家，躲到山洞棲身，只能在晚上偷拿貢品為生。因為不見光線，加之沒有食鹽，身上長出白毛。武委會主任很震驚，打發青年回村報信，全村震動。白毛女人逃到山上已經八九年了，不知時間變化，更不知成立了抗日政府。下山後，她在婦救會控訴了地主的罪行，政府鎮壓了惡霸地主，人們對白毛女的遭遇非常同情，給她各種學習機會。在好心人的幫助下，白毛女逐漸適應了新生活，進步很快，後來還當了婦救會主任。
儘管在小說中喜兒擔任了婦救會主任，但李滿天覺得這樣還不能讓人們認識舊社會的悲慘，無法動員起更多的民眾參加抗戰，建設敵後根據地。他想動員更多的人為抗戰出力，就把《白毛女人》的小說稿寄給了在延安的周揚。《白毛仙姑》這個故事，當在太行山地區流傳的很廣。 後來還有幾個版本的傳說，使傳說的故事更加豐滿、更加離奇。
傳說故事一：有一個貧苦農家姑娘，十七歲時被惡霸地主看中，以討債為名搶去並姦汙了她。因忍受不了地主和地主婆的凌辱，她逃進大山深處，住山洞，吃野菜和野果，多年的非人生活使她長長的頭髮變得雪白，被不明真相的當地百姓誤當成＂白毛仙姑＂後來被八路軍救出……。
傳說故事二：惡地主是借口老婆不能生兒育女而姦汙了年輕的丫頭，許諾若要生了男孩就納丫頭為妾，可丫頭偏偏生了個女孩，被惡地主趕出門，她只好鑽進大山裡，因為長期無鹽吃長了一頭白髮，後來八路軍從那裡經過把她救出，並和一幹部結了婚，頭髮漸漸也變黑了。
傳說故事三：河北省阜平縣黃家溝，小地主黃世仁和老地主黃大徳都對喜兒有心思，明爭暗鬥，爭風吃醋。一次為爭使喚喜兒，老地主用煙桿打小地主黃世仁時，被正用刀切梨的小地主黃世仁順手一擋，不偏不倚，一刀砍在老地主脖子上斷了氣，小黃世仁同他母親私下商量，嫁禍於喜兒，喜兒逃進深山……。
不管是那個版本傳說如何，故事的核心不變，都講述女孩受惡霸地主的迫害逃進深山，多年的洞居生活使她頭髮變白，被八路軍救出，過上正常人的生活。
魯藝領導人周揚收到《白毛女人》的小說稿後，敏感地意識到這是一個很好的題材。可以在新秧歌劇的基礎上提高一步，做成一個大型的民族歌劇。他讓魯藝戲劇系主任張庚組織創作人員對歌劇《白毛女》的創作。
和西北戰地服務團員邵子南按照歌劇形式寫出一稿，但大家看後不滿意。於是張庚決定重新組建創作組並重新創作。導演王濱任《白毛女》創作組組長。組員有新秧歌劇演員及導演一身的王大化。《南泥灣》詞與作曲的賀敬之、馬可和張魯、翟維、劉熾、李煥之、向隅等邊區藝術界一流的音樂人才。在音樂的形式上他們進行大膽的探索，開始想用秦腔，感覺不好，經過反覆摸索，才在民歌領域找到新歌劇創作路子。王濱經驗豐富，閱歷廣、想像力強，從整個劇本的結構到每一場戲，都是他先拉出個大綱，大家再＂碰＂覺得好就往裡填內容。創作組一場戲一場戲把研究。後來又把當時在西北戰地服務團的演員陳強吸收進來，陳強戲路廣，創作能力和模仿能力非常強。在創作上出了好些主意。
歌劇《白毛女》劇本完成後，開始選擇演員，王濱讓陳強演黃世仁，可是陳強堅決不幹。他說：＂我還沒媳婦呢，讓我演一個壞蛋以後我怎麼找對象啊？＂導演王濱堅持認為演黃世仁非陳強莫屬。陳強說什麼也不幹罷工不演，陳強不演王濱就停排，他給陳強講了很多道理，最後說你看過毛主席的《講話》沒有?你好好想想！一個星期後，陳強來找王濱說：＂行了導演，我想通了。＂就這樣從歌劇到電影黃世仁是陳強代言名片了。黃世仁確定後，又選出林白演喜兒、凌子風演楊白勞、王家乙演穆仁智、李百萬演大春。
演員選好後，開始緊張地排練，到正式演出時，林白因為懷孕，反應強烈，不得不退出演出，換上了王昆。黨的＂七大＂召開的前一天，《白毛女》在延安中央黨校禮堂舉行首場演出並獲得成功。次日，中央辦公廳派專人來向魯藝傳達中央首長的意見，意見中指出：《白毛女》是個好戲，有民族風格，只是結尾處理不妥，黃世仁罪大惡極應該槍斃。根據意見對結局做了修改，增加了公審黃世仁的情節。改好之後在＂七大＂期間正式公演。
時隔四年之後，王濱接受袁牧之的建議，開始籌備把此戲《白毛女》搬上銀幕。
為了修改好劇本，王濱聯合導演水華及作曲翟維來到河北平山縣深入生活，還特意聘請了一位熟悉當地風俗習慣的農民作家楊潤身擔任編劇，劇本改編完成後，成立攝製組開始選演員。當時有四個喜兒待定，水華推薦了一位女演員，王濱覺得她有些洋氣，喜兒是個農村姑娘，要有農村氣息。陳強向王濱推薦了田華。
有好幾天時間，王濱都拿不定主意，不知到底用誰好。四個待定喜兒的照片在他桌子上一字排開，但他更多注視的是田華。
當時田華已經二十二歲，可她的樣子卻象十七八歲，圓臉，充滿稚氣，她出生在河北農村，剛好與產生＂白毛仙姑＂傳說的是一個地區。王濱覺得田華身上有農村的鄉土氣息，很接近劇本中喜兒的形象，於是下決心用田華來演喜兒。凌子風演楊白勞換成張守維，王家乙演穆仁智換成李壬林。
電影《白毛女》和歌劇《白毛女》相比，刪掉了一些情節，也增加了一些情節，目的在於強化喜兒和大春的愛情，並將他們爰情作為主線。
歌劇以唱為主，而電影是以對話為主。歌劇里的一些深受觀眾歡迎的優秀唱段，在電影中保留了下來，增加了影片的感染力。
劇組大隊人馬來到河北省會石家莊市西北90公里處的平山縣境內，俗有"皇家道院"之稱，"北方桂林"之譽的天桂山外景地進行拍攝。
電影《白毛女》工作照
劇組洞中拍攝喜兒與大春久別重逢的鏡頭，是在天桂山東峰山青龍觀上方斷崖間的三眼洞（拍攝完電影《白毛女》後稱為白毛仙姑洞），洞深20餘米，有東、西、南三個洞口，皆臨絕壁，險象環生，堪稱險洞。洞口被野樹掩着，擇勢又險，不那麼易找，上去更難。劇組同志們扛着笨重的機器，踏着階徑，好一陣子才到。大家稍做休息便開始拍攝，經過演員和各部門的共同努力下，拍攝出在寒冬暑夏，狼嚎虎嘯，荒山野洞里的喜兒，是懷着「盼東方出紅日」的念頭，才留着性命，咬牙活下來的。真是：「苦撐苦熬三年整，等到了太陽底下把冤伸」感人場面。
陳強在電影《白毛女》中扮演的黃世仁，他把這個陰險、邪惡、狡黠的地主形象刻劃得淋漓盡致。
解放初期，他在河北邯鄲演出話劇《白毛女》，當演到最後一場（鬥爭黃世仁）時，一位看戲的戰士，按捺不住激憤的感情，竟舉起槍瞄準了在台上扮演黃世仁的陳強，哭着喊着說：＂我打死他！打死他！＂幸虧班長發現得早，制止住這個戰士，才避免一場悲劇發生。
還有一次在淮南演出《白毛女》看戲的戰士一面高呼：＂打倒黃世仁！＂一面用半生不熟的硬梨向台上扮演黃世仁的陳強發起襲擊。一個梨竟真的打中陳強的右眼，使他在台上暈了過去。
田華在電影《白毛女》中成功塑造出了一個勤勞、善良、純樸又不屈不撓的農家女兒喜兒。田華回憶說:「我扮演白毛女，可能就是緣分吧，我和喜兒也有着類似的生活經歷，演喜兒，就像自己演自己。」 田華同《白毛女》中的喜兒這個角色的確有緣，因為當年在抗敵劇社排歌劇《白毛女》時，因為年齡太小，導演擔心田華對角色體會不深，後半部分對人物塑造難以把握，就讓她擔任了場記。這對她後來扮演喜兒有了很大的幫助。在拍電影時，大家一致認定田華就是最好的人選，終於為她和白毛女續了前緣。
張守維在電影《白毛女》中扮演楊白勞，他的扮相是一個典型的華北地區老農形象，老實巴交，面容慈祥。可實際上，他出演這部電影的時候才剛滿33歲。但卻把一位受盡苦難的老農形象塑造得淋漓盡致。
被黃世仁逼死的大年三十夜晚那場戲，他用帶有明顯河北口音的語調，一聲聲喚着「喜兒」、「喜兒啊」，滿腹話語，卻又無法說出，只能老淚縱橫，默默無語，每個眼神、每個小動作，都是那麼傳神，而到位。令所有觀眾肝腸寸斷。真是讓人看一次，就哭一次。
楊白勞這個人物，由此成為中國人最為熟悉的藝術形象之一。
白德彰在影片中扮演一名紅軍戰士。雖然只有幾個鏡頭，但是要跟劇組全程拍攝，那時劇組都有青年突擊隊，他年輕，特能幹活，因為拍片時候有一些前期錄音，錄音時有一些配用的大電瓶，一個足有七十多斤，一連四五個連成一起，往山上扛。還有每次轉景，他都幫助胡朋、田華打行理，幫助她們拿東西，所以他同她們相處的關係非常好。
他在電影《白毛女》銀幕出現是在片中大春救喜兒未成，趙大叔告訴大春趕緊過河西那邊去投奔紅軍。他和一個攝影助理站在山頭上，把大春拉上來。這場戲在河北紅石店沙河拍攝時，攝影師錢江還特意給了他從遠景到近景，最後來一個特寫鏡頭。這也是他第一次拍特寫。有一次他也看電影《白毛女》時，影片到他出現特寫鏡頭時，觀眾都熱烈鼓掌。開始他很得意，以為觀眾一到他這就鼓掌呢！回來才明白，他把大春拉上來，大春找到黨了。因為在他後面有一面黨旗，觀眾是給黨旗鼓掌。
1951年3月18日睌上，電影《白毛女》舉行首映式後，影片在全國25個大城市的155家影院同時上映，盛況空前。據統計，一天的觀眾競達47.8萬餘人。
電影《白毛女》在1951年捷克卡羅維發利第六屆國際電影節上，獲得了38個特別榮譽獎中的第一個。
《大眾電影》在1959年作了一次統計，從1949年到1958年，按照國內觀眾人次來排名的國產影片排行榜中，影片《白毛女》位居榜首，歡影高達150692276人次。
在電影《白毛女》之後，又出現了京劇《白毛女》
芭蕾舞劇《白毛女》，還有日本松山芭蕾舞團也有《白毛女》。
日本電影專家川喜多說：日本電影靠《羅生門》打入世界，中國電影則是靠《白毛女》打入世界的。
