该片根据白小文的小说《刘士海爸爸的皮包》改编。主要讲述了小学生刘士海的爸爸是科学院的研究员，他丢失了装有绝密文件的皮包，他要带着这个皮包去北京，这可急坏了刘研究员。刘士海从未看到过爸爸这么着急，还把保卫科的刘叔叔和公安人员也请来了。刘士海想到这个皮包一定很重要，他和另外两个少先队员动脑筋、找线索，发现了偷皮包的特务。他们配合公安人员逮捕特务，找回了皮包。