Основные события фильма происходят в 1942 году во время Великой Отечественной войны, в Карелии.
У железнодорожного разъезда в тылу советских войск расквартировано два отделения взвода зенитных войск. К старшине Федоту Васкову (бывшему разведчику, ветерану финской войны), недовольному поведением солдат (в частности, пьянством и тягой к противоположному полу), присылают девушек-добровольцев, многие из которых только закончили школу.
Находясь в самовольной отлучке, одна из бойцов взвода, командир отделения Рита Осянина, обнаруживает в лесу двоих немцев-диверсантов. Осянина, вернувшись в расположение, докладывает об этом старшине Васкову, и тот принимает решение остановить вражескую группу.
Старшина Федот Васков, бойцы Женя Комелькова, Рита Осянина, Лиза Бричкина, Галина Четвертак и Соня Гурвич выступают на перехват диверсантов, возможной целью которых является Кировская железная дорога.
Они устраивают засаду, но из леса выходят не двое, а шестнадцать диверсантов. Отряд Васкова вступает в неравный бой с немцами. Подкрепление не приходит — Лиза, которую Васков послал к своим, тонет в болоте. Девушки гибнут одна за другой, хоть старшина и старается беречь их, насколько возможно. В живых остаётся только один старшина. Раненый и почти безоружный, он берёт в плен оставшихся диверсантов во главе с командиром. Когда он конвоирует их в тыл, его нагоняют советские солдаты, возглавляемые «товарищем Третьим» и Кирьяновой. После демобилизации Васков усыновляет сына Риты Осяниной.
Через тридцать лет Васков и его приёмный сын устанавливают мемориальную доску в районе гибели Жени Комельковой, Риты Осяниной, Лизы Бричкиной, Галины Четвертак и Сони Гурвич.