Alexandre Litvinenko, ancien agent des services secrets russes et lanceur d'alerte, fait appel à Scotland Yard depuis son lit d’hôpital : selon lui, il a été empoisonné, et le coupable n’est autre que Vladimir Poutine.

Les résultats d’analyse montrent que Litvinenko a été empoisonné au polonium 210, une substance radioactive. Timmons, l’enquêteur en charge de l’affaire, doit identifier les lieux contaminés et les responsables. Si Mario Scaramella, un contact italien de Litvinenko, est dans un premier temps soupçonné, deux hommes ressortent bientôt : Andreï Lougovoï et Dmitri Kovtoun, des contacts russes qui ont rencontré Litvinenko le jour de l’empoisonnement.

Les équipes de Scotland Yard travaillent sans relâche pour prouver la culpabilité des suspects, Kovtoun et Lougovoï. Plusieurs agents sont envoyés à Moscou pour les interroger, et doivent travailler en collaboration avec les autorités russes.

Le rapport d’enquête de la police est soumis aux services judiciaires mais l’extradition est refusée et les charges sont abandonnées. Marina Litvinenko va alors tout faire pour obtenir l’ouverture d’une enquête publique et faire reconnaître la responsabilité de Lougovoï et Kovtoun, et à plus large échelle celle de la Russie et de Poutine.