Актёры: Алексей Баталов, Иннокентий Смоктуновский, Татьяна Лаврова, Николай Плотников, Сергей Блинников, Евгений Евстигнеев, Михаил Козаков, Николай Граббе, Валентин Никулин, Павел Шпрингфельд, Александр Пелевин, Евгений Тетерин, Николай Сергеев, Ада Войцик, Валентина Беляева, Люсьена Овчинникова, Юрий Киреев, Борис Яшин, Игорь Добролюбов, Андрей Смирнов, Анна Павлова, Резо Эсадзе, Георгий Епифанцев, Лев Дуров, Наталья Батырева, Зоя Василькова, Игорь Ясулович, Валентина Ананьина, Валерий Бабятинский, Вероника Бужинская, Лариса Буркова, Павел Винник, Алла Демидова, Зоя Исаева, Виктор Лазарев, Владимир Липпарт, Бруно Ляуш, Олег Мокшанцев, Герман Полосков, Илья Рутберг, Леонид Князев, Михаил Семенихин, Юрий Смирнов, Георгий (Гоги) Харабадзе, Константин Худяков, Сергей Тихонравов.Действие киноповести происходит в 60-е годы ХХ столетия. Молодые учёные-ядерщики, одержимый экспериментатор Гусев (Алексей Баталов) и скептически настроенный физик-теоретик Куликов (Иннокентий Смоктуновский), — давние друзья, влюблённые в одну девушку по имени Лёля (Татьяна Лаврова). Физик-атомщик Гусев возглавляет научные изыскания, начатые его учителем Синцовым (Николай Плотников), который в результате эксперимента получил смертельную дозу радиации. Облучён и Гусев. Врачи предупреждают об опасности, но, понимая важность своей работы, учёный продолжает опыты. После ряда неудач обращается за помощью к Куликову, талантливому теоретику, другу. При проведении эксперимента, закончившегося успешно, Гусев получает новую дозу облучения. Скрывает это ото всех, даже от Лёли, ставшей его женой, которая неверно истолковывает его замкнутость. Работу продолжает Куликов. Он полагает, что открытый Гусевым эффект — значительный вклад в науку. Гусев решает бороться до конца и настаивает на проведении ему операции по пересадке костного мозга…