I 1943 samler major og kjemiprofessor Leif Tronstad en gruppe motstandsmenn for å planlegge en farlig aksjon i Rjukan. Han har innsett hvor avhengig Tyskland er av norsk tungtvann, og ved å sprenge det lokale produksjonsanlegget håper han å sabotere nazistenes kjernevåpenprogram. "Kampen om tungtvannet" bygger på virkelige hendelser og er en av Norges mest påkostede TV-serier.