Основной сюжетной линией повести является разведывательный поход героев произведения. Именно во время похода происходит познание характеров героев друг другом, проявляются героизм и любовные чувства.
Основные события фильма происходят в 1942 году во время Великой Отечественной войны, в Карелии.
У железнодорожного разъезда в тылу советских войск расквартировано два отделения взвода зенитных войск. К старшине Васкову (бывшему разведчику, ветерану финской войны), недовольному поведением солдат (в частности пьянством и тягой к противоположному полу), присылают девушек-добровольцев, многие из которых только закончили школу.
Находясь в самовольной отлучке, одна из бойцов взвода, Рита Осянина, обнаружила в лесу двух немцев-парашютистов. Осянина, вернувшись в расположение, докладывает об этом старшине Васкову, и тот принимает решение остановить вражескую группу.
Старшина Федот Васков, бойцы Женя Комелькова, Рита Осянина, Лиза Бричкина, Галина Четвертак и Соня Гурвич выступают на перехват диверсантов, возможной целью которых является Кировская железная дорога.
Они устраивают засаду, но из леса выходят не двое, а шестнадцать диверсантов. Отряд Васкова вступает в неравный бой с немецкими разведчиками. Подкрепление не приходит — Лиза, которую Васков послал к своим, тонет в болоте. Девушки гибнут одна за другой, хоть старшина и старается беречь их, насколько возможно. В живых остаётся только один старшина. Раненый и почти безоружный, он берёт в плен оставшихся диверсантов. После демобилизации Васков усыновляет сына Риты Осяниной.
Через тридцать лет отдыхающие туристы встречают Васкова и его приёмного сына на месте гибели матери — те устанавливают там мемориальную доску.