Действие разворачивается летом 1943 года. Немецкие физики начинают работать над созданием атомной бомбы. Чтобы раздобыть информацию о вражеской урановой программе, советский разведчик Франс Хартман, работающий под прикрытием в Берлине, начинает сложную игру, в которую вовлекаются начальник немецкой разведки Вальтер Шелленберг, агент гестапо Дори, притворяющаяся сотрудницей германского МИДа, а также гениальный ученый Вернер Гейзенберг. Параллельно в Москве зарождается Лаборатория № 2, где под руководством физика Игоря Курчатова лучшие советские умы разрабатывают собственный ядерный проект.
Сериал «Берлинская жара» снят по одноименному роману Дмитрия Полякова-Катина. Для съемок Берлин 1940-х воссоздавался на улицах Санкт-Петербурга, Выборга, Кронштадта и других мест Ленинградской области. Роль немецкого физика Вернера Гейзенберга исполнил Кирилл Кяро, а советского ученого Игоря Курчатова сыграл Даниил Страхов.