Успешно закончив последний концерт в Москве, рок-певица Зоя Болотникова, сопровождаемая администратором Леонидом и директором Григорием выезжает в Ленинград, откуда ей предстоит лететь на гастроли в Финляндию. Сев в "Красную стрелу", она обнаруживает, что у нее пропал пиджак, а вместе с ним и заграничный паспорт. Поиски не дают результатов, и по всей железнодорожной ветке было передано, что на одной из ближайших станций необходимо подсадить следователей прокуратуры. Когда к вагону бригадира поезда подходят двое безбилетных медиков, командированных на курсы повышения квалификации, их принимают за сыщиков. Чтобы не быть высаженными с поезда, они до самого Ленинграда допрашивают свидетелей, вникают во все обстоятельства, создают множество смешных и пикантных ситуаций.

Презумпция невиновности