Летом 1944 года Красная Армия освободила всю Белоруссию и большую часть Литвы, однако на этих территориях сохранялось множество вражеских агентов, разрозненных групп немецких солдат, банд и подпольных организаций. Они действовали внезапно и жестоко, совершая убийства и другие преступления, а также собирали и передавали немцам сведения о Красной Армии.
13 августа в районе Шиловичей вновь вышла в эфир неизвестная рация, разыскиваемая по делу «Неман». Поиск её источника был поручен оперативно-розыскной группе капитана Алехина. Сам Алехин вел опросы в деревнях, а двое других членов группы — опытный старший лейтенант Евгений Таманцев и молодой гвардии лейтенант Андрей Блинов — тщательно обследовали лес. Даже незначительные улики, такие как надкусанные огурцы или обертки от немецкого сала, могли помочь в поисках. Алехин узнал, что недалеко от Шиловичского леса в тот день видели двух военных и Казимира Павловского, предположительно служившего у немцев. На второй день Таманцев обнаружил место выхода рации в эфир.
Группа проследила за двумя подозрительными военными, выявленными Блиновым, однако поиски по всему городу Лида не дали результатов: Блинов потерял из виду человека, с которым встречались подозреваемые, а проверка подтвердила их лояльность. Несмотря на это, Алехин не исключал такую версию без неопровержимых доказательств. Позже выяснилось, что проверяемые не являлись агентами, и, по словам Таманцева, почти трое суток группа занималась пустыми поисками.
В это время Таманцев с прикомандированными офицерами проверял вторую версию: из засады они наблюдали за домом Юлии Антонюк, которую мог навестить Павловский. Таманцев обучал менее опытных подчинённых основам контрразведки и давал конкретные указания на случай появления Павловского. Однако при попытке взять Павловского живым, из-за недостаточно слаженных действий прикомандированных, агент успел покончить с собой.
Начальник розыскного отдела подполковник «Эн Фэ» Поляков, обладающий значительным авторитетом в группе, связывал недавнее убийство водителя и угон машины с деятельностью разыскиваемой группы. Однако эти предположения не были подтверждены, а начальник управления генерал Егоров и руководство Ставки ожидали от Полякова и Алехина конкретных результатов.
Блинов получил задание найти в роще пропавшую сапёрную лопатку, которая отсутствовала в угнанной машине. Несмотря на уверенность в успехе, целый день поисков оказался безрезультатным. Не подозревая того, Блинов не знал, что именно отсутствие лопатки подтверждало версию Полякова.
Поляков доложил Егорову и прибывшему из Москвы руководству о предположении существования сильной квалифицированной разведывательной группы противника, тайник которой находился в Шиловичском лесу. Существовал реальный шанс в ближайшие дни захватить агентов с поличным и получить «момент истины» — момент получения от захваченного агента информации, способствующей поимке всей группы. Московское руководство предложило провести войсковую операцию, однако Егоров и Поляков возражали, опасаясь, что масштабные действия приведут лишь к гибели агентов без получения ценной информации и создадут видимость активности перед Ставкой. Им был дан один день на подготовку, одновременно начиная подготовку к операции, срок был установлен лично Сталиным.
Верховный Главнокомандующий, ознакомившись с материалами дела «Неман», выразил глубокую обеспокоенность и связался с наркомами госбезопасности и внутренних дел, а также с фронтами, подчёркивая важность предстоящей операции. Он заявил, что все виновные будут строго наказаны, если группа не будет захвачена и утечка секретных сведений не прекратится в течение суток.
Таманцев ожидал упрёков от Алехина за упущение Павловского. Для самого Алехина этот день был особенно трудным: он узнал о болезни дочери и о том, что уникальная пшеница, выведенная им до войны, была по ошибке отправлена в хлебопоставку. Несмотря на тяжёлые мысли, Алехин сосредоточился на найденной Таманцевым сапёрной лопатке.
Тем временем развернулась масштабная деятельность по делу «Неман»: в операции были задействованы военнослужащие, офицеры Смерша, опознаватели, служебные собаки и техника. На железнодорожных станциях проводились проверки подозрительных лиц, многих задерживали и отпускали.
Андрей вместе с помощником коменданта Игорем Аникушиным выехали в Шиловичский лес. Для Аникушина этот день сложился неудачно: вечером в новой парадной форме он планировал пойти на день рождения к любимой девушке, а теперь, будучи капитаном, до ранения воевавшим на передовой, вынужден был терять время с «особистами», не понимая сути дела. Особенно его раздражало, что заикающийся лейтенант и капитан скрывали от него детали операции.
В штабе, расположенном в старом бесхозном здании, собрались около пятнадцати генералов и полсотни офицеров, всем было неудобно и жарко.
Радист сообщил группе Полякова о приближении троих военнослужащих в форме, однако поступил приказ немедленно покинуть лес, так как в 17:00 должна начаться войсковая операция. Таманцев возмущался, а Алехин решил остаться, полагая, что Егоров, отдавший приказ, не знает о приближающихся к засаде людях.
Согласно плану, Алехин с помощником коменданта подошли к подозреваемым и проверили документы, в засаде их страховали Таманцев и Блинов. Алехин мастерски играл роль простого бдительного службиста, что вызывало у Таманцева уважение. Одновременно Алехин сверял данные троих с тысячами ориентировок, оценивая вероятность того, что бритоголовый капитан может быть особо опасным террористом и резидентом германской разведки Мищенко, фиксировал поведение проверяемых и поддерживал напряжённость ситуации. Документы оказались в порядке, все трое вели себя естественно, пока Алехин не попросил показать содержимое их вещмешков.
В решающий момент Аникушин, не осознавая важности происходящего, заслонил Алехина от засады. Таманцев среагировал быстро и чётко: когда подозреваемые напали на Алехина и ранили его в голову, Таманцев и Блинов выскочили из засады. Выстрел Блинова повалил бритоголового, а Таманцев, уверенно уклоняясь от выстрелов, обезвредил крепкого старшего лейтенанта. Блинов вместе со старшиной-радистом задержали третьего — лейтенанта. Несмотря на крик Таманцева «Ложись!», Аникушин не успел сориентироваться и был убит в перестрелке. Таким образом, хотя он и помешал засаде, в итоге Аникушин косвенно способствовал успешному завершению операции. Таманцев, угрожая агенту-радисту, выведал все необходимые сведения.
Был получен «момент истины»: задержанные оказались агентами по делу «Неман», старший из них — Мищенко. Подтвердилось, что Павловский был их сообщником, «Нотариус», как предполагал Поляков, — уже задержанный Комарницкий, а «Матильда» находилась под Шяуляем, куда собирался вылететь Таманцев. За восемь минут до начала операции Алехин через радиста передал кодовое сообщение «Бабушка приехала», означавшее, что ядро группы и рация захвачены, и масштабная операция не нужна. Блинов сожалел, что не взял агента живым, но Таманцев гордился своим стажёром, сумевшим задержать легендарного Мищенко, которого не удавалось поймать многие годы. Лишь после завершения действий Алехин позволил перевязать себя, а Таманцев, представляя радость «Эн Фэ», не сдержался и громко воскликнул: «Ба-бушка! Бабулька приехала!»