Los héroes de Telemark narra los pormenores de la conocida como guerra del agua pesada, que comenzó a gestarse con la carta que Einstein remitió a al gobierno de EEUU, explicando que la Alemania nazi podría planear la fabricación de una bomba atómica, y que llevó a los aliados a destruir la primera instalación de producción de óxido de deuterio, utilizado como moderador en la producción de uranio, esencial, junto al plutonio, para confeccionar la bomba atómica.
La operación se desarrolló en cuatro etapas sucesivas que arrancó en 1942, con una incursión de paracaidistas británicos que fracasó en su misión. En 1943, doce agentes británicos se lanzaron otra vez en paracaídas, logrando perturbar la producción durante dos meses, tras dinamitar la instalación.
El mismo año, 160 B-17 de la octava fuerza aérea de Estados Unidos despegaron en dirección a Noruega y lanzaron en cuestión de minutos más de 711 bombas de 450 kilos. Ninguna alcanzó las celdas de producción de agua pesada, pero aunque el daño de la fábrica fue insignificante, los alemanes decidieron parar la producción en Noruega y trasladar todas las reservas de agua pesada a Alemania. Y en 1944, un partisano noruego hunde el transbordador que trasladaba el stock de agua pesada en el lago Tinn. Este sabotaje cuesta la vida a catorce civiles noruegos, pero frustra las posibilidades del Reich de obtener la preciada bomba.