Pendant la deuxième guerre mondiale, le gouvernement nazi parvient à convaincre le prix Nobel de physique Werner Heisenberg de diriger son programme nucléaire. Afin de construire son réacteur, Heisenberg a besoin d'eau lourde dont l'unique fabrique appartient à l'entreprise Norsk Hydro, et se trouve à Rjukan dans la montagne norvégienne. Les alliés, prêts à tout pour empêcher le projet des Nazis, s'associent à Leif Tronstad, résistant norvégien et concepteur de l'usine d'eau lourde.