Западные разведслужбы проявляют интерес к работам академика Нестерова (Николай Засухин), имеющим важное значение для обороны страны. В СССР засылаются трое агентов. Двоих арестовывают на границе, за третьим, Карлом Брокманом (Евгений Киндинов), устанавливается слежка.
Почувствовав наблюдение, Брокман исчезает со съемной квартиры в Загорске и поселяется у связного Кутепова (Александр Граве). В это время разведчик Тульев (Георгий Жженов) по заданию центра пытается выяснить явочные адреса агента. На него самого совершается подряд несколько покушений…
Режиссер Вениамин Дорман, сценаристы Владимир Востоков и Олег Шмелев (он же генерал-лейтенант КГБ Олег Грибанов) и композитор Микаэл Таривердиев на протяжении 18 лет следили за судьбой героев тетралогии: первый фильм «Ошибка резидента» вышел на экраны в 1968 году, последний - в 1986-м.
Георгий Жженов, сыгравший западного резидента Михаила Тульева, аристократа, сына русского эмигранта, перешедшего на сторону Советского Союза, первым в отечественном кино создал образ «советского Джеймса Бонда».
В течение 15 лет в ленте шла незримая война между советской контрразведкой и западными спецслужбами. Четвертая, завершающая часть эпопеи поставит в ней последнюю точку.