1939 год. Германия. Немецкий подводник Вальтер фон Риден, проводя отпуск в родовом имении, с трудом отбивает попытки матери женить его. Спасением для него является срочный вызов на лодку — предстоит очередной поход. Тем временем в Ленинграде майор госбезопасности Шувалов предлагает Анне, молодой способной студентке университета, стать сотрудником особого отдела. Анна, видящая себя ученым-филологом, но никак не разведчицей, категорически отказывается. Анна знакомится с молодым военным летчиком Алексеем Капустиным, который сразу влюбляется в Анну. Но к Анне неравнодушен и декан ее факультета Китаев. Получив решительный отпор, Китаев — тайный осведомитель НКВД — решает отомстить Анне
По лживому письму Китаева Анну отчисляют из университета «за аморальное поведение». Она приходит к Шувалову, который направляет ее в разведшколу. Здесь Анна сталкивается со своим бывшим однокурсником и «протеже» Китаева — Королевым. Алексей во время тренировочного полета случайно топит подводную лодку Вальтера, выполнявшую секретную миссию в Финском заливе. Вальтеру и нескольким подводникам удается спастись. Их подбирает немецкое транспортное судно. Шувалов направляет Анну и Королева в Кронштадт с заданием проверить немецкий транспорт, подозрительно опоздавший с прибытием. На этом транспорте Анна встречает Вальтера.
Вальтер приглашает Анну в кафе, где они сталкиваются с Алексеем. Алексей в порыве ревности провоцирует драку, в результате которой он оказывается на гауптвахте, а Анна — в каюте Вальтера... Вернувшись в Германию, Вальтер не может забыть Анну и, понимая, что «клин клином вышибают», по совету отца женится. По заданию Шувалова Анна направляется в Хельсинки. Она должна внедриться в действующий здесь разведывательный центр абвера.
По настоянию капитана Захарова к Анне в Хельсинки посылают Королева. В нарушение полученных инструкций Королев заявляет Анне, что теперь он — старший в их группе и он будет внедряться в разведцентр вместо нее. Бездарные действия Королева приводят к тому, что руководитель разведцентра майор абвера Шенберг сразу понимает, кто перед ним. Немцы убивают радиста Анны, захватывают Королева и рацию. Анне удается скрыться.
Помощник Шувалова лейтенант Сорокин сообщает ему, что исчезнувший десять месяцев назад в Финляндии Королев дал о себе знать и готов к работе. Шувалов, сомневаясь, приказывает на всякий случай «законсервировать» Королева. Шувалов приходит к Анне и уговаривает ее вернуться в разведку, которую она оставила в связи с рождением сына. Анна соглашается. Анну посылают на север Ладоги, в Лахденпохью, где немцы формируют флотилию для ликвидации Дороги жизни в блокадный Ленинград. Но узнать состав, численность и вооружение немецкой флотилии — только первая часть задания Анны. Вторая часть — проверка Королева.
Шувалов, сомневаясь, приказывает на всякий случай «законсервировать» Королева. Шувалов приходит к Анне и уговаривает ее вернуться в разведку, которую она оставила в связи с рождением сына. Анна соглашается. Анну посылают на север Ладоги, в Лахденпохью, где немцы формируют флотилию для ликвидации Дороги жизни в блокадный Ленинград. Но узнать состав, численность и вооружение немецкой флотилии — только первая часть задания Анны. Вторая часть — проверка Королева. Для этого в паре с Анной идет лейтенант Сорокин.
Алексей делает Анне предложение пожениться — после войны. Анна соглашается. Выполняя очередное задание на немецком секретном заводе в Норвегии, Анна случайно попадает под английскую бомбежку и, контуженная, оказывается в концлагере. Чтобы выжить, она симулирует слабоумие... На немецкой военно-морской базе, куда привозят на работы женщин-заключенных, Анну неожиданно видит Вальтер. Он обещает ей организовать побег.
Ставший после войны писателем Вальтер пишет книгу, в которой рассказывает о любви немецкого моряка и русской девушки. С желанием издать эту книгу в России он приезжает в Ленинград и приходит к некоей Анне Ивановне Капустиной, которую ему рекомендовали как прекрасного переводчика.