События сериала «Мирный атом» разворачиваются в конце семидесятых годов и рассказывают о молодых ученых Кирилле и Олеге, которые работают над программой «Прорыв». Это должно стать революцией в ядерной энергетике с уникальным сплавом металлов и инертным газом в бетоне. Новейшие идеи Кирилла и Олега вот-вот станут настоящим прорывом, открытие опередит другие аналоги на несколько десятилетий вперед. Поэтому за друзьями-учеными начинают пристально наблюдать спецслужбы вражеских стран. Так молодые люди из мира науки, которые понятия не имеют, что такое политика и шпионаж, оказываются втянутыми в заговор международного масштаба.