سرب روایت زندگی زوج جوان یهودی به نام‌های «دانیال» و «مونس» در تهرانِ سال 1330 است که مانند بعضی دیگر از یهودیان خواهان عزیمت به سرزمین موعود (اسرائیل) هستند. اما از آنجا که عمویشان «یعقوب» مخالف جریان صهیونیسم است با مخالفت سازمان «هاگانا»، گروه بسیج‌کنندۀ یهودیان، مواجه می‌شوند. چندی بعد یعقوب به دست «یزقل» که عضو سازمان هاگانا است کشته می‌شود و پلیس «میرزا محسن»، همسایۀ یعقوب را که فردی متدین و خوشنام است و در واقع قصد کمک به یعقوب را داشته است، به جرم قتل دستگیر و روانۀ زندان می‌کند.
دانیال و مونس که از هویت قاتل آگاه هستند برای نجات جان خود مجبور به فرار و زندگی مخفیانه شده و درصددند تا هر طور شده از کشور خارج شوند. «نوری» برادر میرزامحسن روزنامه‌نگار است و بر اساس پاره‌ای مسائل خانوادگی و عاطفی، رویۀ گوشه نشینی را در زندگی‌اش پیش گرفته است. نوری برای اثبات بی‌گناهی برادر خود به دنبال آنان است تا در دادگاه شهادت دهند تا شاهدی بر قتلش باقی نماند. سرانجام نوری موفق به بازگرداندن دانیال می‌شود، درحالی‌که مونس از او جدا و ناخواسته راهی خارج شده است. درست در روز دادرسی دانیال در معرض ترور قرار می‌گیرد، اما نوری با انداختن خود جلوی او مورد اصابت گلولۀ قاتل قرار می‌گیرد. دانیال سرانجام در دادگاه حاضر می‌شود تا علیه سازمان تروریستی صهیونیستی و در راستای بی‌گناهی میرزا محسن شهادت دهد.
دربارۀ سرب نکته‌های مثبت و منفی فراوان گفته شده است. هارون یشایایی، که سال‌ها رئیس انجمن کلیمیان ایران بود و خود تهیه کنندۀ آثار معتبری چون «ناخدا خورشید» و «اجاره‌نشین‌ها» است، از مسعود کیمیایی بابت ساخت فیلم سرب قدردانی کرد و گفت فارغ از جنبه‌های سینمایی، سرب تأثیری عمیق بر سرنوشت یهودیان ایران گذاشت. کیمیایی در این فیلم یهودیت را از جریان سیاسی ایدئولوژیک صهیونیسم جدا کرده و بعدها همین طرز فکر یک نظریۀ جهانی شد.