Зрители знакомятся с героями в самом начале фильма, когда комиссар Данилов, проходя по санитарному поезду, заглядывает в купе. При этом проходят воспоминания комиссара Данилова, молодой и очаровательной Леночки Огородниковой, доктора Белова о мирной, спокойной и, главное, счастливой жизни. Когда появляется известие о начале войны, комиссар Данилов формирует поезд и подбирает персонал.
Во второй серии появляются новые герои — тяжелораненые солдаты, сохранившие после многочисленных операций и ампутаций надежду и оптимизм — их большинство, они не пришли в отчаяние и продолжают жить и радоваться жизни. На их фоне выделяется трагичный персонаж Жигалова — морской офицер, не желающий жить калекой. В купе оптимистов ярко выделяется парализованный младший лейтенант Крамин (его играет Валентин Гафт), частенько повторяющий словечко «прелестно», невольно остающееся в памяти зрителей. Встреча Крамина с женой стала одной из самых ярких сцен картины.
Третья серия повествует о тяжёлых военных буднях медиков, которые разбавлены несколькими весёлыми и интересными эпизодами — о курятнике на колёсах, большими и небольшими романами (Юлии Дмитриевны, старшей медсестры, с доктором Супруговым, медсестры Фаины с Низвецким). Всё это дополняется трагическими вставками о печальных событиях в жизни многих героев и их семей, резких трагических поворотах в их судьбах. На этом фоне выделяется эпизод, когда Данилов узнаёт о гибели жены и дочери Белова в осаждённом Ленинграде осенью 1941 года.
Четвёртая серия рассказывает о том, как горьки для главных героев оказались дни в преддверии Победы. Леночка Огородникова узнаёт, что Даня, которого она любила, женился на другой. Белов, оказавшись наконец в своём любимом городе, Ленинграде, на месте своего дома видит одни развалины. Юлия Дмитриевна поймёт истинную сущность прежде любимого ею Супругова в эпизоде с небольшим скромным пайком.