Перед началом картины к зрителям обращается советский разведчик Рудольф Абель Вильям Фишер, который хорошо знал своего коллегу Конона Молодого, чья биография послужила основой для написания сценария фильма «Мертвый сезон».
Западноевропейская страна, небольшой городок Даргейт. Здесь находится фармацевтическое предприятие, которым руководит некто доктор Рихард Хасс, скрывающийся от правосудия нацистский военный преступник (настоящее имя Борн), проводивший в годы войны опыты над узниками концлагерей. Теперь Хасс трудится над разработкой и производством новейшего химического оружия – газа Эр-Эйч. Его применение превращает человека в автомат,послушныйволе манипуляторов. Профессор выполняет заказ неназванного западного государства, однако пытается передать секрет своего изобретения и родной стране – ФРГ.
Хасс поддерживает связь с западногерманской разведывательной службой БНД через связного, которого неизвестные убивают в аэропорту Лиссабона. На теле убитого обнаружено шифрованное сообщение, содержащее данные о закупке сырья, требующегося для производства вредоносного газа. Этот документ попадает в руки советской разведывательной службы. Ее руководство направляет в Даргейтсвоего агента. Это кадровый разведчик, полковник Константин Ладейников. Тот сразу чувствует, что его «пасут» западные контрразведчики, однако от выполнения поставленного перед ним задания не отказывается.
Для опознания военного преступника советская разведка прибегает к помощи бывших узников концлагеря, где ставил свои эксперименты нацистский доктор. Выясняется, что опознать Хасса может лишь один из таких людей – Иван Савушкин. Он сумел в 1944 году сбежать из концлагеря и сохранить жизнь. Кроме того, Савушкин до такой степени владеет немецким языком, что может выдавать себя за уроженца Германии. Понимая, что никто кроме него не сможет помочь Ладейникову, Савушкин соглашается на отправку в Даргейт.
Он прибывает в Германию и сразу же попадает под колпак. На него обращают пристальное внимание агент БНД Гребан, который заменил Хассу убитого связника, а также Дрейтон, американский шпион.
Один из сотрудников преступного доктора – профессор О'Рейли – начинает подозревать своего босса в том, что тот занимается нечистоплотными делами. С ним пытается наладить контакт Ладейников, он наносит визит профессору и застает хозяина мертвым.
Наш разведчик и его добровольный помощник появляются в церкви, где проходит отпевание умершего. Туда же заявляется и Хасс. Савушкин опознает преступника, однако и тот узнает свою жертву.
Подручные Хасса похищают Савушкина и привозят его в резиденцию врача-убийцы. Тот вскоре намеревается покинуть страну после завершения работ над созданием чудовищного оружия.
Ладейников стремится вызволить из ловушки своего подопечного. Ему удается пробраться на базу Хасса и его подручных. Савушкин обретает свободу, он вместе с пакетом добытых Ладейниковым документов, которые полностью изобличают преступные деяния Хасса, выезжает из Германии и возвращается в Советский Союз.
Однако за Ладейниковым начинается настоящая охота, в которой принимают участие немецкие контрразведчики. После головокружительной погони они настигают советского резидента и берут его под арест.
Полковника Ладейникова отдают под суд за шпионаж и приговаривают к длительному сроку. В тюрьме его подвергают изощренному психологическому давлению с целью перевербовки. Убедившись, что эти меры ни к чему не приведут, западники обменивают Ладейникова на агента ЦРУ.
