Летом 1943 года советское руководство получает тревожные известия о значительном прогрессе немецких ученых в создании атомной бомбы. Задача добыть секретные данные о разработке этого разрушительного оружия, способного изменить ход войны, поручается советскому агенту Франсу Хартману, действующему под прикрытием. Для выполнения этой сложной миссии Хартман привлекает шефа немецкой разведки Вальтера Шелленберга, в центре внимания которого находится гениальный физик Вернер Гейзенберг. В ход операции вмешивается гестапо, назначая на Хартмана наблюдателя — загадочную «сотрудницу МИДа» Дори. Тем временем в Москве под руководством талантливого физика Игоря Курчатова разворачиваются активные работы по созданию советской атомной программы. Перед учеными и руководством страны стоит практически невыполнимая задача: за кратчайший срок превратить теоретические исследования в реальные технологии, чтобы нейтрализовать угрозу ядерного шантажа со стороны врага и обеспечить победу.
