Действие фильма «Трое суток после бессмертия» происходит во время ожесточенных боев за Севастополь. На окраине разгромленного города, без связи с внешним миром и средств к существованию из последних сил держатся 12 бойцов Советской армии. С ними в укрытии — раненые, женщины и дети. И вдруг поступает сообщение от Совинформбюро: Севастополь оставлен советскими войсками. Солдаты понимают, что теперь им помощи ждать неоткуда, и они один на один с врагом.