««پیتر میلر»، خبرنگار جوانی است که نماد نسل بی‌تعهد، راحت‌طلب و بدون هرگونه دغدغه‌ اجتماعی پس از جنگ جهانی دوم است. اما به‌دنبالِ حادثه‌ای، خاطرات دست‌نویس پیرمرد جنگ‌زده‌ای به دستش می‌رسد.

«پرونده‌ اودسا» روی ریل‌هایی از واقعیت‌های تاریخی، سیاسی، اطلاعاتی، نظامی و جنگی حرکت می‌کند. قصه‌ اصلی درباره‌ خبرنگاری به نام «پیتر میلر» است که با خواندن یادداشت‌های شخصی که خودکشی کرده است، تصمیم می‌گیرد یکی از عاملان مرگش را به عدالت بسپارد.
«تابر» -شخصی که خودکشی کرده است- از قربانیان فشارهای هیتلر در دوران جنگ جهانی دوم است. شخصی به نام «سروان روچمن» که عامل اصلی نابودی تابر بود، اینک سال‌ها پس از پایان جنگ، با تغییرِ هویت و ظاهر، به‌جای این­که در زندان باشد، با ثروتی زیاد و آزادانه زندگی می‌کند.
میلر می‌خواهد با پیداکردن و به‌دام‌انداختن روچمن، انتقام عذاب‌های تابر را بگیرد. اما میلر واقعیت پنهان و عجیبی را نمی‌داند.