К ученому Никите Некрасову, работающему в закрытом Институте физических проблем, приезжают его жена и маленькие дети. За время их отсутствия физик успел увлечься другими женщинами. В откровенных разговорах с супругой – в спальне, в столовой, на прогулке – он пытается убедить ее в правомерности полигамии и проверить пределы ее безусловной любви.

Молодая библиотекарша Катя мечтает о настоящей любви, но её романтические представления сталкиваются с суровой действительностью. После множества разочарований она наконец находит поддержку и теплоту в отношениях с коллегой, журналисткой Таней. Однако их связь привлекает внимание Первого отдела, который считает такие отношения недопустимыми для советской женщины.

В Советском Союзе 1950-х годов Наташа работает заведующей столовой в секретном научно-исследовательском институте. Днём она полностью погружена в свои обязанности, а по вечерам расслабляется с младшей коллегой Ольгой. Подруги часто проводят время вместе, обсуждая свои романтические ожидания и мечты о лучшей жизни. Однажды на вечеринке Наташа начинает сближаться с французским учёным Люком Биже. Однако на следующий день её вызывают на допрос в КГБ, и события начинают разворачиваться совершенно неожиданным образом.

СССР. Нора, ранее жившая в провинции, теперь замужем за успешным ученым и проживает с семьей на территории закрытого московского Института. Впервые с момента замужества её навещает мать. Она внимательно изучает атмосферу в доме, стараясь понять, насколько счастлива её дочь. В ходе откровенных разговоров между матерью и дочерью раскрывается вся сложность и многогранность их противоречивых отношений.

СССР, 1956 год. Видный советский физик Дау встречается с Марией, своей юношеской любовью, которая приезжает из Греции в Москву всего на три дня. Прошло 25 лет с их последней встречи. Дау, успешный и состоятельный ученый, ощущает глубокую неудовлетворенность своей семейной жизнью и надеется, что Мария поможет ему вновь обрести утраченные гармонию и красоту. Однако реальность врывается в его дом в лице Норы, жены Дау, нарушая его мечты.