Maaliskuun 1944 lopulla Stalinin joukot tunkeutuvat Ukrainaan. Emil ja Adeline Martelilla on kaksi vaihtoehtoa: jäädä odottamaan neuvostokarhua ja kokea isiensä kohtalo joutua Siperiaan tai lähteä vastentahtoisesti susien - murhanhimoisten natsien mukaan, jotka ovat luvanneet suojella "puhdasverisiä"
saksalaisia.

Martellit ovat yksi monista saksalaislähtöisistä perheistä, joiden esivanhemmat tulivat aikanaan viljelemään maata Ukrainaan. Vuonna 1944 Stalinin joukot tunkeutuvat maahan ja Emil, Adeline ja heidän kaksi poikaansa joutuvat Neuvostoliiton ja Saksan joukkojen puristukseen. Koettuaan jo aiemmin Stalinin hirmuhallinnon, Emil ja Adeline päättävät paeta maasta.

Martellit lähtevät ankaralle, vastoinkäymisten täytteiselle matkalle. He haaveilevat uuden elämän aloittamisesta vuorten ja metsien ympäröimässä kauniissa vehreässä laaksossa, jonka edessä virtaa mutkitteleva joki. He eivät tiedä, missä tämä taivaallinen paikka on - he tarvitsevat vain unelman johon tarttua, jotta he jaksaisivat eteenpäin.

Kohti vihreää laaksoa perustuu tositapahtumiin Marteleista, ukrainalaisesta perheestä, joka pakeni Stalinin ja Hitlerin hirmuhallintojen ristitulesta Yhdysvaltoihin. Sullivan vietti aikaa Martellien jälkeläisten kanssa tehdessään tutkimusta kirjaa varten ja jopa käveli heidän jalanjäljissään Ukrainan halki.