Май 1943 года. Начальник УКР СМЕРШ генерал-майор Полуноченко поручает молодому сотруднику — 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. Ковальчук предлагает Полуноченко пойти на рискованный шаг — использовать для проникновения в институт Шубникова. Если помочь немцам переправить физика через линию фронта, то у СМЕРШ появится доступ к реактору. Под видом Шубникова готовиться ехать сотрудник СМЕРШ. Из-за личной антипатии и недоверия к врагу народа подготовка продвигается слишком медленно. В это же самое время для демонтажа уранового котла в Харьков пребывает Георг Хоутерманс, согласившийся на сотрудничество с немцами. Ядерный реактор, в чьих руках бы он не оказался, способен повернуть ход мировой истории, а значит, затягивать с проведением операции нельзя.