Сериал «Мирный атом» погружает в напряженный мир большей науки и жесткой геополитической конкуренции. Молодой талантливый ученый Кирилл вместе с другом Олегом завершают многолетнюю работу над реактором нового поколения «Брест». Их изобретение, созданное в рамках государственного проекта «Прорыв», по задумке должно обеспечить России лидерство в атомной энергетике на десятилетия вперед.
Глава небольшого городского муниципалитета Ольга годами держит в ежовых рукавицах не только подведомственный район Тихоново, но и свою взрослую дочь Лизу, работающую учителем русского языка и литературы. Женщина пережила болезненный разрыв в молодости, поэтому теперь убеждена: все мужчины хотят только обмануть неопытную девушку, и ни один из них не достоин её дочери.
В Москве происходят два загадочных убийства с разницей в сутки: погибают банкир и высокопоставленный чиновник. На первый взгляд, связи между делами нет, но появляется странная деталь — на стенах городских зданий обнаружены гигантские постеры жертв с надписью «Твое время истекло». Улики указывают, что граффити были нанесены за несколько дней до убийств.