Западные спецслужбы забрасывают в Союз Карла Брокмана, которому поручено разрабатывать профессора Нестерова, ведущего работы в области радиофизики. После непродолжительного пребывания в СССР, шпиону удается провести виртуозную игру и выйти из-под контроля советских контрразведчиков.
Брокман через Кутепова, бывшего нацистского карателя, выходит на дочь академика Нестерова, создавая для той условия, позволяющие ему ее шантажировать. После провала операции с профессором, кураторы дают агенту приказ физически устранить Нестерова. Тем временем советским разведчикам с помощью Тульева удается обнаружить следы западного резидента.