Полярный летчик Александр Григорьев после школы женился на своей подруге детства Кате, а когда началась Великая Отечественная Война, Саша ушел на фронт, оставив жену дома. В условиях военного времени Саша так и не смог забыть давнюю историю из детства, не дававшую ему покоя на протяжении практически всей жизни. Когда-то он нашел письмо капитана Ивана Львовича Татаринова, который погиб во время одной из арктических экспедиций. Это письмо стало ключевым в его судьбе, подтолкнув его к решению стать полярным летчиком. Теперь Саша считает своим долгом расследовать обстоятельства той экспедиции.
Фильм «Два капитана» — первая экранизация одноименного романа Вениамина Каверина.