Действие фильма происходит в 60-е годы ХХ столетия. Молодые ученые-ядерщики, одержимый экспериментатор Гусев и скептичный физик-теоретик Куликов, — давние друзья, влюбленные в одну девушку по имени Леля. В результате научных экспериментов Гусев получает опасную для жизни дозу радиации. Предупреждения врачей об опасности, грозящей его жизни, не останавливают ученого в поисках научной истины, возможно, последней для него.
Врач Владимир Устименко — человек долга и чести, предан делу, которому служит, и предан одной-единственной любви, которую проносит через всю жизнь: любви к Варе Степановой, взбалмошной девчонке, мечтающей стать великой актрисой, но ставшей геологом. Война жестоко вмешается в судьбы героев и ещё больше напутает в их, и без того хрупких, отношениях. После долгой и неожиданной разлуки герои впервые встретятся во фронтовом госпитале, где военврач Устименко будет оперировать неприходящую в сознание «трудную» пациентку — Варю Степанову…
По роману Вениамина Каверина. Героиня фильма — ученый-микробиолог, которая изобрела пенициллин. Открытию нового сильнодействующего препарата пенициллина предшествовали многолетние научные исследования. Начались они еще в начале века в маленьком провинциальном городке Лопахине, в лаборатории старого врача Лебедева…
Получив легкое ранение, соседская девчонка Таня Власенкова случайно оказалась в доме доктора Лебедева и осталась здесь до выздоровления, окруженная теплом и заботой. Детство ее было нелегким, и она часто после выздоровления приходила к чудаковатому ученому, где впервые и прикоснулась к загадочному миру науки. Много событий будет в жизни будущего профессора, доктора наук Татьяны Власенковой…