I "The Heart of a Cowboy" følger vi den begavede forskeren Linnea Newberry på et eventyr uten like, mens hun reiser langs Santa Fe Trail med sin bestefar, Dr. Howell, på en botanisk ekspedisjon til Colorado Territory. Linnea har alltid drømt om å bli anerkjent for sine bidrag, i stedet for å bli sett som en sårbar byrde. Imidlertid truer bestefaren med å sende henne hjem hver gang hun møter motgang. På den annen side har Flynn McQuaid, som har svoret å holde seg unna kvinner og ekteskap etter å ha sett sin mor lide og dø i barsel, fått i oppdrag å starte et nytt liv vestover. Han balanserer ansvaret for sine yngre søsken samtidig som han frakter storfe til sin eldre bror. Flynn ønsker ikke flere komplikasjoner i livet sitt. Etter å ha reddet Linnea fra å drukne under en elvekryssing, ansetter Dr. Howell Flynn, uten at Linnea vet om det, som hennes livvakt for resten av reisen. Møtene på stien varer, og Flynn oppdager snart at det største faren han må navigere er ikke bare de fysiske truslene, men også den voksende tilknytningen til Linnea, som utfordrer hans hjerte i en måte han aldri hadde forventet.