Май 1943 года. Начальник УКР «СМЕРШ» генерал-майор Полуноченко поручает лейтенанту ГБ Николаю Ковальчуку проверить ничем не примечательного школьного сторожа, которым заинтересовалась немецкая разведка. Ковальчук узнает, что Вениамин Шубников на самом деле — бывший сотрудник украинского физико-технического института, физик-ядерщик. В 1939 году Шубников был арестован по делу физиков-вредителей. Однако по дороге в лагерь ему и еще одному фигуранту харьковского дела, арестованному за шпионаж немецкому физику Георгу Хоутермансу, удалось бежать. В скором времени приходит информация о том, что в связи с угрозой советского наступления немцы планируют демонтировать и вывезти в Германию находящийся в харьковском физико-техническом институте урановый котел.