События детективной военной драмы «Баренцево море» перенесут зрителей в годы Второй мировой войны. За окном – непростой 1944 год, когда уже четко ясно, что фашистскую Германию ждет поражение. После выхода на арену Соединенных Штатов произошел перелом, но до победы еще далеко. История разворачивается вокруг планируемой диверсии, информация о которой стала доступна благодаря вербовке немецкого агента. Он рассказал о том, что в одном из крупнейших арктических портов планируется секретная операция немецких военных, направленная на уничтожение поступающей в Союз военной техники, предоставленной Соединенными Штатами в рамках ленд-лиза. Двум офицерам советской армии, Сергею Сабурову и Елене Соловей, предстоит сорвать операцию противника и предотвратить надвигающуюся катастрофу.