Pur non presentando il nome di Fellini nei titoli, Documento Z3 è il primo film in cui lui collabora alla sceneggiatura.

Marzo 1941 in Jugoslavia, vigilia del colpo di stato che condurrà la nazione alla guerra contro l'Italia: una giovane dalmata che fa parte del controspionaggio italiano cade nelle mani della polizia jugoslava mentre tenta di varcare il confine. Un agente dello spionaggio di quel paese la fa liberare imponendole però di aiutarlo a carpire a un commissario sovietico giunto a Belgrado, un documento comprovante accordi segreti. La donna accetta e raggiunge il suo intento, ma poi cerca di trasmettere tale documento alle autorità italiane. Il giovane agente, anch'egli in realtà un emissario del controspionaggio italiano, fingendo di arrestarla la conduce con sé oltre confine, verso l'Italia, verso la salvezza.