Em 1942, os nazistas se apressavam para construir uma arma que mudaria o rumo da história: a primeira bomba atômica. Eles tinham os físicos e o urânio. Mas precisavam de um raro ingrediente, a água pesada, somente produzida em grande quantidade pela fábrica da Norsk Hydro em Vemork, na Noruega, então ocupada pelos alemães. Se os Aliados não conseguissem sabotar a fábrica, os alemães logo poderiam estar em posse da mais perigosa arma que o mundo já tinha visto.
Baseado em documentos, diários secretos e cartas dos sabotadores, A fortaleza de inverno é uma crônica sobre o sacrifício de um cientista brilhante, um grupo de espiões sobrevivendo na natureza selvagem e uma operação que acabaria com qualquer chance de Hitler construir a bomba atômica e alterar o curso da história.