В Калуге, в тихом загородном доме, обнаружили тело астронома Никольского. Расследование заходит в тупик: единственная возможная свидетельница — его дочь, юная Марина, вундеркинд, о существовании которой почти никто не знал. После смерти отца она бесследно исчезла.
Тем временем в Москве молодая женщина по имени Зоя, переживающая не лучшие времена, из жалости пускает к себе бездомную девушку. Та представляется случайной попутчицей, но постепенно в её поведении проступают странности. Жизнь Зои, до того катившаяся под откос, необъяснимо начинает налаживаться. Однако чем дольше гостья остаётся, тем больше сомнений возникает у хозяйки: та ли она, за кого себя выдаёт? А следователь Андрей, ведущий дело об убийстве астронома, уже выходит на след пропавшей дочери.