Сериал «Мирный атом» погружает в напряжённый мир высоких технологий и международной скрытой войны. Главные герои — талантливый молодой учёный Кирилл и его друг Олег — завершают работу над реактором «Брест», ключевым элементом амбициозного проекта «Прорыв». Их изобретение, основанное на принципах, опережающих мировую науку на десятилетия, становится объектом пристального и крайне опасного внимания.
Ольга — глава муниципалитета небольшого городка Тихоново, женщина с железной волей, которая годами держит в повиновении не только район, но и свою дочь Лизу, скромную учительницу русского языка. Её гиперопека вызвана болезненным прошлым: много лет назад Ольгу самолюбиво обманул мужчина, и с тех пор она не просто одинока, но и убеждена, что все мужчины — потенциальные обманщики.
Опытный следователь Скворцов и его коллега Нина сталкиваются с серией необъяснимых преступлений. Дело об убийстве влиятельного банкира и высокопоставленного чиновника, совершенных с разницей в день, первоначально кажется результатом криминального соперничества. Ситуация кардинально меняется, когда по городу появляются гигантские постеры убитых с мрачной надписью «Твое время истекло».