В центре сюжета фильма – талантливый ученый-микробиолог, доктор Лебедев, который в начале XX века в маленьком провинциальном городке занимается революционными исследованиями. Его страсть к науке и стремление найти спасение для человечества приводят к созданию пенициллина – препарата, который навсегда изменит медицину. Однако путь к этому открытию оказывается тернистым и полным испытаний. В то время как доктор погружен в свои эксперименты, его соседка, любознательная девочка Таня, случайно попадает в его лабораторию. Здесь она впервые сталкивается с загадочным миром науки, который открывает перед ней новые горизонты. С каждой минутой, проведенной в лаборатории, Таня все больше увлекается исследованиями и начинает осознавать, насколько важна работа доктора Лебедева. Фильм исследует тему научного поиска, преданности делу и силы дружбы, в то время как молодая героиня постепенно превращается из невинной девочки в будущего ученого, готового продолжить дело своего наставника.