Повесть Гайдара «Военная тайна» была опубликована впервые в 1934 году.
Натке Шегаловой, как лучшей пионервожатой, выделили путевку в пионерский лагерь «Артек». Она мечтала стать капитаном или летчиком, но пока приходилось заниматься пионерработой. По пути она заехала в Москву, к своему дяде, кадровому военному, и поделилась с ним своими сомнениями. Дядя вспомнил, как его однажды отозвали с фронта и приказали заняться снабжением армии продовольствием. В поезде, по дороге на Кавказ, Натка встречается с мальчиком Алькой и его папой.
В лагере Натку попросили временно подменить заболевшего пионервожатого, тем временем в отряд прибывают ребята со всех краев страны. Владик Дашевский и Толька Шестаков быстро подружились и вместе отправились разведывать территорию, которая раньше была древней крепостью. Внизу под стеной они обнаружили черную дыру, к которой решили вернуться позже.
Начались перебои с водой, устранить неисправность поручено инженеру Ганину, а сына его, того самого Альку, подселили в комнату к Натке.
Захватив кусок бечевки и свечку, Владик и Толька незаметно отправились к лазу, но это оказался не подземный ход, а просто подвал заброшенной башенки. Разочарованные, у выхода они едва не столкнулись с незнакомым человеком со свертком в руках.
Вечером Альке не спалось, и он рассказал Натке любимую военную сказку, которую она позже пересказала своим октябрятам.
Ребята слушали очень серьезно, потому что в ней рассказывалось про такого же как они мальчика – Мальчиша-Кибальчиша, который, проводив на войну отца и старшего брата, вместе с друзьями отправился защищать свою родину от злобных буржуинов. Но затесался среди них предатель – Мальчиш-Плохиш, уничтожил он боеприпасы, и схватили буржуины Мальчиша-Кибальчиша. Заковали его в цепи и стали выпытывать, почему им никак не удается победить Красную Армию, и нет ли здесь какой-то тайны. Есть такой великий секрет – ответил Мальчиш, но я его не скажу, а самим вам никогда не догадаться. Так погиб мужественный Мальчиш. Но гремели уже боевые орудия, рвались снаряды – приближалась Красная Армия. И в ужасе удирал Главный Буржуин, проклиная эту страну с ее могучей армией и загадочной военной тайной.
На стройплощадке, где идет ремонт водопровода, обнаруживаются кражи денег и документов, пропало ружье, теряются инструменты. Десятник Дягилев и бригадир Шалимов постоянно ссорятся, рабочие жалуются, что их обсчитывают.
В лагерь на праздничный костер прибывают гости – шефы из санатория. Один из них, Гитаевич, старый знакомый ее дяди и бывший сослуживец инженера Ганина рассказал Натке, что мать Альки, румынская коммунистка, погибла в тюрьме.
Владик встретил инженера Ганина вместе с десятником Дягилевым и рассказывает Алькиному отцу, что этот человек прятал ружье в подвале башенки. Ганин сдал вора Дягилева в милицию.
Работы на водопроводе закончены, Ганина отзывают в Москву. Натка тоже собирается домой. Вечером отец с сыном гуляют по окрестностям, и Ганин попросил Альку вернуться на поляну за сигаретами. В этот момент на тропе появляется брат Дягилева, очень пьяный, и требует отпустить брата. Разозленный отказом, он начинает швырять камни и один из них попадает Альке в голову.
Похоронили Альку на берегу моря, на высокой скале.
В Москве Натка провожает Ганина, получившего новое назначение. Вспоминая прошедшее лето и своих питомцев, она осознает, что занимается очень важным делом – воспитывает новое поколение, способное в сложных условиях прийти на смену старшим.