Во время Великой Отечественной войны на вооружение армии СССР поступает современное мощное орудие Л-2. Инженер и изобретатель новинки Леонтьев в обстановке секретности занимается испытаниями орудия прямо на фронте. Секретом его создания живо интересуется вражеская разведка. Фильм "Поединок" снят по мотивам повести "Военная тайна" Льва Шейнина.