В 1943 году, когда война вступает в решающую фазу, советская разведка узнает о том, что в Германии начались работы над атомной бомбой, способной перевернуть представления о вооруженном конфликте. Чтобы получить доступ к закрытой информации, в Берлине активизируют Франса Хартмана, опытного агента, который долгие годы жил в немецкой столице под вымышленной личностью и накопил необходимые связи. Ему поручено провести многоступенчатую операцию и незаметно внедриться в круги, причастные к атомному проекту. Хартман начинает сближаться с руководством немецкой разведки, вовлекая его в хитроумную комбинацию, где каждая беседа становится шансом приблизиться к цели. Но личная жизнь неожиданно вмешивается в опасную работу: знакомство с Дори из германского МИДа становится для агента испытанием, которого он не ожидал. Ее присутствие вызывает у него чувства, которые могут поставить под угрозу весь план. Тем временем в Москве разгорается собственная гонка — ученые вынуждены форсировать разработку отечественной атомной программы, переходя от теоретической базы к практическим экспериментам, что требует полной самоотдачи и работы на пределе. Они понимают, что от скорости и точности их действий зависит способность страны противостоять врагу и не допустить появления у Германии разрушительного оружия, способного изменить исход войны. Хартман должен сохранить самообладание, несмотря на внутренние сомнения, и довести операцию до конца, прежде чем немецкий проект достигнет необратимой стадии.