«Будем знакомиться, гвардии майор Нефедов!» – молодецки салютует, входя в купе, мужчина в штатском. «Владлен Кольцов!» – отвечает попутчик с преувеличенной бодростью, которая не должна обмануть внимательного зрителя. В его взгляде сквозит подозрительная хитринка, а костюм уж больно хорош для послевоенных, когда происходит дело, лет. По пути в Одессу дорожные приятели разопьют пару бутылок коньяка, а когда Нефедов вернется в купе, сбегав за добавкой, в купе никакого Владлена уже не будет, зато найдутся сразу три бандитских трупа с полными удивления и страдания лицами. А впереди героев ждет Одесса, где запланирована важная милицейская операция: необходимо ликвидировать местного авторитета Виртуоза, арестовать гостящего на курорте столичного отморозка Бухгалтера и, самое главное, разыскать картотеку румынской полиции, более известную как картотека Дегтяренко.

Впрочем, разбираться, что за гусь был этот Дегтяренко, куда делся из поезда Владлен, существует ли Бухгалтер на самом деле и кто из молодых героев, чрезвычайно почему-то похожих как друг на друга, действительно является Нефедовым, нет ни сил, ни возможности.

В кадре, как напрямки выражается один критичный милиционер, царят сплошные «прожектерство, неразбериха и койкакёрство» – в смысле все кое-как. Сюжет «Трех дней в Одессе» замешан, может быть, не столь концептуально, как в «Чемоданах Тульса Луппера», но все-таки чрезвычайно густо. «Мы снимали два фильма в одном, – отчасти объясняет это обстоятельство режиссер, сценарист и продюсер Алексей Пиманов. – Первый фильм про любовь. Второй фильм – это детективная история. Мы хотели сделать настоящее хорошее развлекательно-приключенческое кино для семейного просмотра. Мы его сделали».

Еженедельно обозревая современные уголовные реалии в телепередаче «Человек и закон», в своем кинодебюте Пиманов берет на вооружение ностальгическую эстетику «Рассказов о майоре Пронине» Льва Овалова и отечественных милицейских фильмов приблизительно того же периода.

Отсюда непроходимый лес фамилий (этим советские детективщики всегда грешили), авантюрная страсть персонажей к маскировочным переодеваниям и, беря шире, беспрестанной смене личин во благо дела, а также экшн-сцена в живописном месте, каковых в «Трех днях в Одессе» две. Разборка с взрывами в катакомбах и драка главных оппонентов на рыболовецком сейнере, где в ход идет и вымоченный в море пистолет, и ящик гранат, которые, взорвавшись, не разносят судно целиком, но, очевидно, из-за не сопоставимого с «Крепким орешком» бюджета провоцируют небольшой локальный пожар, который можно залить из ведра.

Плетя змеиный (и запутанный еще больше, чем криминальный) клубок мелодраматических линий, Пиманов руководствуется жестоким тезисом из популярной песни Дербенева – Зацепина: «Там где любовь, там всегда проливается кровь». Преступная любовь налетчицы Лидии к вору в законе, несмотря на душевные разговоры («Давай все бросим и заживем по-честному!» – «А ты сможешь… по-честному?»), заканчивается пулей в воровскую грудь, тогда как у отношений порядочных людей есть все-таки перспективы. Метафорой того, что сильные и светлые чувства в жизненных испытаниях лишь крепчают, служит плюшевый медведь племянницы вора Майи, которую вопреки служебному долгу полюбил московский сыщик.

Забравшись в дом с целью устранения авторитета, он хоть и спешит, а находит минутку погладить мишку, которого впоследствии случайно нашпигуют пулями, немного взорвут, однако ближе к финалу найдут в руинах и вернут хозяйке.

Самым ярким и загадочным женским образом является, однако, офицер Карасева, которую минут десять учат цеплять к подвязке чулка наган, а потом отправляют на улицу привлекать внимание уголовников развратным платьем. Предостережение «Карасева, вот у тебя кончились патроны, а бандит продолжает наседать. Что ты будешь делать?» оказывается излишним. Встретившись в переулке с тремя подозрительными мужчинами, Карасева (у которой для души есть не мишка, а соломенная кукла) без лишних слов и мотиваций кончает каждого с первого выстрела и пропадает из сюжета навсегда.

За живописанием страстей сценарист и герои напрочь забывают о досье Дегтяренко, из-за которого, в общем-то, заварилась вся каша. За завтраком дочка руководящего операцией генерала сует ему под нос это самое досье, где вся правда про истинное лицо Нефедова, а он ей: «Что это такое?»