La Seconde Guerre mondiale commence et l'Allemagne lance son programme nucléaire. Le prix Nobel Werner Heisenberg, responsable du programme, a besoin de l'eau lourde pour alimenter le réacteur qu'il construit. Cette dernière est produite en Norvège, dans une usine à Vemork, près de Rjukan, et le directeur Bjørn Henriksen doit négocier avec les Allemands. Le créateur de la fabrique d'eau lourde, Leif Tronstad, à la fois scientifique et résistant, commence à se méfier de l'augmentation de la demande allemande et contacte les services secrets britanniques. Il part ensuite à Londres pour aider les alliés à stopper la production.