1940 год. Молодой ученый Сергей Лыков работает в секретном НИИ-3 и мечтает о полетах в космос. Возлюбленная Лыкова Ляля Конторович становится невольной участницей доноса. Лыкова и его семью арестовывают.
В тюрьме Лыков встречается с Сергеем Королевым, и хотя эта встреча не будет единственной, их пути на протяжении жизни так и не сойдутся: Королев будет заниматься строительством ракет, чтобы отправить человека в космос, Лыков – разведывательной работой, необходимой для обеспечения деятельности Королева…