1943 год. Немецкие войска под командованием генерала Фон Эппа при отступлении планируют взорвать Днепровскую ГЭС. Катя Родионова командует женским отрядом снайперов «Лесные ведьмы». Ее боевые подруги — Вика, Таня и Люся. В расположение советской части прибывает капитан Субботин и старший лейтенант Телятник, задача которых — воспрепятствовать взрыву плотины. Главная цель Кати — устранить генерала Фон Эппа. Наслышанное о меткости «лесной ведьмы» немецкое командование посылает для ее уничтожения своих лучших стрелков, среди которых оказываются Алекс Фон Фосс и его приятель Гюнтер Шмидт. Субботин рассказывает о снайперах Кате — они ее вторая по важности цель.

Алекс находит Катю и пытается объясниться с ней. Группа разведчиков готовится к операции по разминированию плотины. Алекс не говорит Гюнтеру про встречу с Катей — у него есть повод не доверять ему. Катя ругает беспечную Люсю за роман с Телятником. Подруги чувствуют, что с Катей что-то произошло. Субботин поручает Телятнику под прикрытием «лесных ведьм» добыть «языка» из немецких офицеров.

Алекс пробирается в советский тыл, чтобы вновь встретиться с Катей. Открываются новые подробности прошлого Гюнтера. Захватив «языка», Телятник с группой попадают под обстрел немецких снайперов.

Таня и Вика разрабатывают план подрыва колонны грузовиков со взрывчаткой для плотины. Подполковник госбезопасности Жданович подозревает Катю в связи с немецким снайпером и приказывает Субботину арестовать ее. Советская авиация собирается произвести бомбардировку квадрата, где немцы проложили кабель детонатора. Гюнтер узнает, что Катя и есть «лесная ведьма». Угрожая Алексу, он требует, чтобы тот уничтожил ее в течение суток.

Алекс окончательно разочаровывается в Гюнтере, узнав новые подробности его прошлого. Субботин узнает, что Катя и Алекс знакомы. Таня и Вика выясняют, что немцы заминировали новый участок на пути к плотине. Катя и Телятник вычисляют основную лежку Гюнтера. Разведгруппа попадает под огонь Гюнтера и Алекса.

Катя не понимает, кто спас ее от пули Гюнтера. Генерал Фон Эпп требует от Алекса в кратчайшие сроки разобраться с «лесными ведьмами». Группа егерей прочесывает лес в поисках Кати. Жданович прибывает в часть, пытаясь понять причины провала операции. Катя ловит попавшего под минометный обстрел Алекса.

Жданович наводит справки о Кате, допрашивая военных. Разведчики выясняют новый план немцев по прокладке кабеля детонатора. Алекс должен обеспечить безопасность отъезда генерала Фон Эппа. У Кати остается последняя возможность выполнить задание.

Жданович рассказывает Субботину о судьбе его сына. Выясняются подробности гибели отца Кати. Наступает день операции — Субботин с разведчиками и снайперами выдвигаются к плотине. Для Кати и Алекса наступает момент истины. Жданович собирается арестовать Катю, узнав всю правду об ее отношениях с Алексом.