Биографическая лента о выдающемся ученом-физиологе, лауреате Нобелевской премии, создателе учения о высшей нервной деятельности. Действие картины начинается в 1875 году в Рязани. Иван Петрович Павлов, молодой врач, мечтает прожить жизнь «по-настоящему». Но путь ученого тернист, и казённые ведомства не отпускают средств для научных исследований. Академик Иван Павлов покупает подопытных животных на собственные сбережения, добиваясь поставленной цели. Первые шаги в науке ведут гения к сенсационным открытиям, сыгравшим огромную роль в развитии медицины и психологии.
