готуватися до вступу у льотну школу, щоб коли-небудь знайти експедицію капітана Татаринова і довести свою правоту. Останній раз побачившись з Катею, він їде вчитися в Ленінград. Він займається в льотній школі і одночасно працює на заводі в Ленінграді; в Академії мистецтв навчаються і сестра Саша, і її чоловік Петро Сковородніков. Нарешті Саня домагається призначення на Північ. У місті Заполяр'я він зустрічається з доктором Іваном Івановичем, той показує йому щоденники штурмана «Св. Марії» Івана Климова, померлого в 1914 році в Архангельську. Терпляче розшифровуючи записи, Саня дізнається про те, що капітан Татаринов, відправивши людей на пошуки землі, сам залишився на кораблі. Штурман описує тяготи походу, із захопленням і повагою відгукується про свого капітана. Саня розуміє, що сліди експедиції потрібно шукати саме на Землі Марії.
Від Валі Жукова Саня дізнається про деяких московських новинах: Ромашка став «найближчою людиною» у будинку Татаріновим і, здається, «збирається одружуватися на Каті». Саня постійно думає про Катю - він вирішує поїхати до Москви. А поки вони з доктором отримують завдання летіти в глухе становище Ванокан, але потрапляють в пургу. Завдяки вимушеній посадці Саня знаходить багор зі шхуни «Св. Марія». Поступово з "осколків" історії капітана складається струнка картина.
У Москві Саня планує виступити з доповіддю про експедицію. Але спочатку з'ясовується, що Микола Антонович уже почасти випередив його, надрукувавши статтю про відкриття капітана Татаринова, а потім той же Микола Антонович зі своїм помічником Ромашкою публікують у «Правді» наклеп на Саню і тим самим домагаються скасування доповіді. Іван Павлович Корабльов багато в чому допомагає Сані і Каті. За його сприяння у відносинах між молодими людьми зникає недовіру: Саня розуміє, що Каті намагаються нав'язати шлюб з Ромашкою. Катя залишає будинок Татаринова. Тепер вона геолог, начальник експедиції.
Незначний, але тепер кілька «остепенився» Ромашка веде подвійну гру: він пропонує Сані докази провини Миколи Антоновича, якщо той відмовиться від Каті. Саня ставить про це до відома Миколи Антоновича, але той вже не в силах протистояти спритному «асистентові». За допомогою Героя Радянського Союзу льотчика Ч. Саня все ж отримує дозвіл на експедицію, в «Правді» друкують його статтю з витягами з щоденника штурмана. А поки він повертається на Північ.
Експедицію знову намагаються скасувати, але Катя виявляє рішучість - і ось навесні вони з Сашком повинні зустрітися в Ленінграді, щоб готуватися до пошуків. Закохані щасливі - білими ночами вони гуляють по місту, весь час займаються підготовкою до експедиції. Саша, Саніна сестра, народила сина, але раптово її стан різко погіршується - і вона вмирає. Експедиція з незрозумілої причини скасовується - Сані дають зовсім інше призначення.
Проходить п'ять років. Саня і Катя, тепер Татаринова-Григор'єва, живуть то на Далекому Сході, то в Криму, то в Москві. Врешті-решт вони оселяються в Ленінграді разом з Петром, його сином і Катіной бабусею. Саня бере участь у війні в Іспанії, а потім відбуває на фронт. Одного разу Катя знову зустрічає Ромашку, і той розповідає їй про те, як він, рятуючи пораненого Саню, намагався вибратися з оточення німців і як Саня пропав. Катя не хоче вірити Ромашці, в цей важкий час вона не втрачає надії. І дійсно Ромашка бреше: насправді він не врятував, а кинув тяжкопораненого Саню, відібравши у нього зброю і документи. Сані вдається вибратися: він лікується в госпіталі, а звідти вирушає до Ленінграда на пошуки Каті.
У Ленінграді Каті немає, зате Саню запрошують летіти на Північ, де вже теж йдуть битви. Саня, так і не знайшовши Катю ні в Москві, де він просто розминувся з нею, ні в Ярославлі, думає, що вона в Новосибірську. Під час успішного виконання одного з бойових завдань екіпаж Григор'єва здійснює вимушену посадку недалеко від того місця, де, на думку Сани, потрібно шукати сліди експедиції капітана Татаринова. Саня знаходить тіло капітана, а також його прощальні листи і звіти. А повернувшись у Полярний, у лікаря Павлова Саня знаходить і Катю.
Влітку 1944 р. Саня і Катя проводять відпустку в Москві, де бачаться з усіма друзями. Сані потрібно виконати дві справи: він дає свідчення у справі засудженого Ромашова, а в Географічному товаристві з великим успіхом проходить його доповідь про експедицію, про відкриття капітана Татаринова, про те, через кого ця експедиція загинула. Микола Антонович з ганьбою виганяється з залу. У Енської родина знову збирається за столом. Старий Сковородніков у своїй промові об'єднує Татаринова і Саню: «такі капітани рухають вперед людство і науку».