В центре сюжета сериала "Когда растаял снег" - история Анны, молодой студентки филологического факультета, чья жизнь принимает неожиданный поворот в 1939 году. Майор госбезопасности Шувалов предлагает ей стать сотрудником особого отдела, но Анна мечтает о научной карьере и отказывается. Однако после ложного доноса она теряет возможность учиться и вынуждена принять предложение Шувалова.
В ходе выполнения одного из заданий Анна встречает Вальтера фон Ридена, немецкого подводника, с которым у неё завязываются романтические отношения. Их чувства становятся глубокими и искренними, но начавшаяся война разлучает влюбленных: Анна становится разведчицей-нелегалом, а Вальтер - выдающимся моряком в фашистском флоте.
Разделенные войной, они оказываются по разные стороны фронта. Вальтер прославляется как герой и любимец Гитлера, в то время как Анна рискует своей жизнью, работая на секретные операции. Их пути снова пересекаются в немецком концентрационном лагере, где она притворяется сумасшедшей, чтобы выжить.
После войны Вальтер пишет книгу о их любви и приезжает в Ленинград, чтобы опубликовать её в России. Он обращается к переводчику Анне Ивановне Капустиной, не подозревая, что это та самая Анна, которая пережила ужасы лагеря. Между ними существует тайна: у Анны есть сын, который также является сыном Вальтера.
Сериал "Когда растаял снег" погружает зрителя в историю любви и предательства, войны и выживания, где личные чувства сталкиваются с политическими реалиями своего времени.
