1941 год. Белорусские леса под немецкой оккупацией. Советские партизаны случайно находят тайные урановые рудники, где под землёй ведутся опасные эксперименты. Ими руководит русский учёный, когда-то бежавший из страны после революции. Он одержим идеей довести до конца работу по выделению атомной энергии и готов изменить весь ход войны.

В этой мясорубке чудом выживает бывший вор-рецидивист Алексей Лаврентьев по кличке Лёха-Лавр. Судьба забрасывает его в партизанский отряд, которым командует капитан НКВД Виктория Дегтяренко. Сначала свои смотрят на него с открытой враждебностью и недоверием, но вскоре его смекалка и отчаянная храбрость заставляют их изменить мнение. А потом Алексей узнаёт страшную правду: таинственный немецкий учёный, ведущий ядерные исследования, — это его отец Александр Лаврентьев, которого он считал давно погибшим.