Действие разворачивается в Российской империи на рубеже XIX и XX веков, когда над страной нависает угроза войны с Великобританией. В стенах императорского дворца обнаруживают странное устройство, похожее на механическую блоху: никто не понимает, кто и зачем его оставил, и какую опасность оно может таить для государственной безопасности.
1939 год, мирная жизнь маленького Мити, который проводит всё время на улицах Ленинграда, играет с друзьями и мечтает о большой собаке. Однажды его мечта сбывается: у него появляется верный четвероногий друг по кличке Каруза, с которой он делит последние лакомства и не расстаётся ни на шаг. Счастье длится недолго: начинается война, и город попадает в блокаду.
Семиклассник Саша Меньшиков оказывается в маленьком живописном городке у тёти Нины, пока его мама, известный учёный, уезжает в очередную экспедицию. Переехав из Москвы, мальчик никак не может привыкнуть к новой школе: одноклассники не принимают его, а после уроков он предпочитает уходить в окрестные леса, чтобы гулять в одиночестве и наблюдать за природой.