Экранизация романа Вениамина Каверина рассказывает о судьбе учёного-микробиолога Татьяны Власенковой, чьи многолетние исследования привели к созданию пенициллина в СССР. Её путь в науку начался в детстве в провинциальном Лопахине, куда она попала после ранения и где старый доктор Лебедев впервые открыл для неё загадочный мир своей лаборатории. Эта встреча определила будущее обычной девчонки, которой предстояло пройти через многие испытания, чтобы стать профессором и совершить важное для страны открытие.