Действие разворачивается в годы холодной войны. ЦРУ интересуется лабораторией нобелевского лауреата Николая Басова, где разрабатываются лазеры для противоракетной обороны. КГБ предпринимает ответные действия: полковник Валентин Симагин вербует бывшего сотрудника лаборатории Кима Никанорова, который занимается валютными спекуляциями, чтобы он «сливал» американцам дезинформацию. Ким возвращается в команду Басова и налаживает контакт с ЦРУ, но сталкивается с серьезной противницей — американским агентом с позывным Леонардо. Эффектная женщина сразу понимает, что Никаноров работает на КГБ.
Сериал «Разящий луч» — это шпионский детектив о борьбе русской и американской разведок в разгар холодной войны.