Михаил Тульев, завербованный советской разведкой, готовится к возвращению в СССР в связи с завершением операции «Резидент». Эта масштабная шпионская битва между советскими разведчиками и американскими шпионами готовится завершиться в пользу СССР. Но прежде чем в этой истории будет поставлена окончательная точка, Запад решается на блицкриг — в Советский Союз отправляют профессионального убийцу Брокмана, который должен уничтожить академика Нестерова, изобретателя противоракетного оружия — новейшей и сверхсекретной разработки СССР. «Конец операции „Резидент“» — последний фильм, завершающий цикл картин о советском резиденте Михаиле Тульеве.
Действие фильма начинается в первые месяцы Великой Отечественной войны. Из небольшого города планируется отправка воинского эшелона на линию фронта. Перед отъездом у солдат есть немного свободного времени и четверо новобранцев получили увольнительную в город. Обратно вернуться вовремя не успели, что по законам военного времени приравнивается к дезертирству. Чтобы исправить свою ошибку, новобранцы кинулись догонять свой состав, но по пути наткнулись на немецких диверсантов.