Осенью 1943 года разведгруппа под командованием Громова проводит вылазку в тыл врага. Их обнаруживает вражеская овчарка, и, защищаясь, бойцы вынуждены открыть огонь. Выстрелы демаскируют их, и группа попадает под миномётный обстрел. Несмотря на это, Громов, проникшись состраданием к раненой собаке, забирает её с собой. Он уговаривает хирурга Васильева прооперировать животное. После выздоровления пса Громов пытается найти к нему подход, но безуспешно — лишь ефрейтору Мирошникову удаётся установить контакт. Даже медсестра Мария, девушка Громова, скептически относится к его затее. Однако Виктор твёрдо намерен перевоспитать овчарку, даёт ей кличку Рекс и со временем, благодаря терпению и смекалке, делает из неё верного помощника для разведки.
Основной конфликт разгорается, когда на пути Громова и Рекса неожиданно появляется бывший хозяин собаки — немецкий солдат. Он пытается вернуть пса, используя старые команды и привычки, которые Рекс когда-то беспрекословно выполнял. Теперь верность и характер овчарки подвергаются серьёзному испытанию: вспомнит ли она прежнюю службу или останется преданной новому другу, прошедшему с ней через огонь и рискованные задания? Эта встреча ставит под вопрос не только судьбу Рекса, но и саму идею Громова о том, можно ли полностью переделать существо, выросшее в иной, враждебной системе.