Février 1965. Un projet de bombe orbitale soviétique menace l'équilibre géopolitique mondial. Francis Mareuil, ingénieur aérospatial, est contacté par les services secrets français pour recruter le scientifique qui a permis à cette bombe d'exister.
À Berlin-Est, Francis découvre que Boris est sous la surveillance de la Stasi, les services secrets est-allemands. Il se rapproche de Lyudmila, persuadé qu'elle pourra lui donner accès à son père, mais ignorant tout de ses liens avec le KGB.
Boris Goloubev dirige le lancement d'une sonde spatiale s'écrase dans le désert algérien. Opposé à l'armée soviétique sur la gestion de cette crise, il se retrouve assigné à résidence. De son côté, Francis cherche un moyen de sauver Lyudmila.
Rapatriée en Tchécoslovaquie avec son père blessé, Lyudmila est désormais menacée par le KGB qui la recherche activement. Francis, de son côté, essaie de comprendre ce que Boris a trouvé dans la sonde et s'éloigne de plus en plus de sa famille.
Lyudmila, livrée à elle-même, est coincée en Tchécoslovaquie. Francis se réconcilie avec sa femme et participe à une mission conjointe du SDECE et de la CIA pour contacter Boris.
Anne, poursuivant son enquête sur Charles Contignet, fait des découvertes troublantes. Elle en parle à son mari. De son côté, Lyudmila est traquée par le KGB et trouve refuge dans une famille tchécoslovaque.
Niels Schneider
Francis Mareuil
José Garcia
Virgile
Lambert Wilson
Charles Contignet
Ana Girardot
Anne Mareuil
Vera Kolesnikova
Lyudmila Goloubeva