Действие картины разворачивается в Российской империи на рубеже XIX и XX веков, на фоне нарастающих противоречий с Великобританией и угрозы крупномасштабной войны. В стенах императорского дворца находят загадочное устройство, не имеющее аналогов в тогдашних технологиях — механическую блоху, способную переломить ход предстоящих боевых действий.
1939 год, тихие улицы Ленинграда, где для одиннадцатилетнего Мити обычная жизнь резко меняется после появления в ней верного друга — молодой собаки по кличке Каруза. Дружба мальчика и четвероногого спутника развивается в предвоенное время, когда никто еще не подозревает о надвигающейся катастрофе. С началом Великой Отечественной войны город оказывается в кольце блокады: люди голодают, умирают...
Семиклассник Саша Меньшиков заканчивает учебный год в новой школе, куда его привезла мама — известный учёный, уезжающая на несколько месяцев в экспедицию. Мальчик живёт в небольшом живописном городке у тёти Нины, но общаться с новыми одноклассниками не получается: они не принимают его, и после уроков Саша предпочитает долгие прогулки по окрестным лесам и лугам.