Août 1939. L’ingénieur allemand Wernher von Braun, qui rêve d’être le premier à envoyer une fusée dans l’espace, s’est mis au service des nazis afin d’obtenir davantage de moyens pour son projet. Mais lorsque Hitler envahit la Pologne le 1er septembre, entraînant l’Europe puis le monde dans le chaos, le jeune homme, à la tête d’un centre de recherche au bord de la Baltique, doit revoir ses ambitions, désormais limitées au développement de missiles. Au même moment, l’Américaine Joan Hinton commence ses études au Bennington College, dans le Vermont. Rare femme à se passionner pour la physique nucléaire, elle découvre l’énorme potentiel de la fission, mais aussi le danger que celui-ci fait courir à l’humanité. Face à l’avancée victorieuse de la Wehrmacht en Europe occidentale, des réfugiés prennent la route par milliers. Fuyant les persécutions, beaucoup de juifs tentent de gagner la Palestine, mais les Britanniques, qui administrent le territoire, leur en refusent l’accès.

En 1940, Hedwig Höss, 32 ans, rejoint avec ses quatre enfants son nouveau foyer : Auschwitz, en Pologne, où son mari Rudolf vient d’être nommé commandant du camp de concentration. À l’ombre de l’enfer, la jeune femme, débordante de fierté et d’idées, aménage avec enthousiasme leur spacieuse villa et leur jardin, qui jouxtent le mur d’enceinte. En juin 1941, Nikita Khrouchtchev, membre du Politburo du Parti communiste, est en poste à Kiev lorsque les Allemands attaquent l’URSS par surprise. Effrayé par l’impréparation de son pays à la guerre, il va déployer d’immenses efforts, sous la pression de Staline, pour défendre les territoires soviétiques, tout en mettant sa famille à l’abri.

À l’automne 1942, la bataille de Stalingrad semble jouée. Excluant d’abandonner la ville aux Allemands, Nikita Khrouchtchev soutient un plan de contre-attaque. C’est alors que lui parvient une terrible nouvelle : son fils Leonid, pilote dans l’Armée rouge, est porté disparu. Après l’arrestation de sa bru, accusée d’espionnage, Khrouchtchev adopte sa petite-fille, promise à l’orphelinat. De son côté, Wernher von Braun célèbre enfin ses premiers succès. Ses fusées capables de transporter des charges explosives pourraient relancer la Wehrmacht après la défaite de Stalingrad. Mais le centre de recherche de Peenemünde est détruit par la Royal Air Force. Les nazis décident de transférer la production dans une usine souterraine proche du camp de Buchenwald, où des détenus travaillent dans des conditions effroyables sous le contrôle de l’ingénieur. En 1943, Frantz Fanon s’engage dans les Forces françaises libres, au sein desquelles il fait l’expérience quotidienne du racisme.

En 1944, Joan Hinton, 23 ans, termine ses études de physique. Tout juste diplômée, elle est recrutée par les responsables du "projet Manhattan". À Los Alamos (Nouveau-Mexique), sous la direction d’Enrico Fermi et de Robert Oppenheimer, elle fait partie des rares femmes à participer au développement de la bombe atomique. De l’autre côté de l’Atlantique, Frantz Fanon risque sa vie dans les combats pour la libération de l’Alsace. Il se prend à douter du sens de son sacrifice. Le 8 mai 1945, Hedwig Höss a fui avec sa famille devant l’avancée des troupes soviétiques. Mais lorsque les Britanniques finissent par la capturer dans le nord de l’Allemagne, la femme de l’ancien commandant d’Auschwitz doit choisir entre son mari et ses enfants. Les 6 et 9 août 1945, les Américains larguent deux bombes atomiques sur les villes d’Hiroshima et de Nagasaki, conduisant à la capitulation du Japon. Face à l’ampleur des ravages, Joan Hinton est tiraillée. Le conflit est terminé, mais à quel prix ?

1947. Le rêve de Golda Meir est sur le point de se réaliser : les Britanniques vont se retirer de Palestine et l’ONU, nouvellement créée, a adopté un plan de partage du territoire. La responsable sioniste parcourt les États-Unis afin de lever des fonds pour le futur État d’Israël. Celui-ci est proclamé le 14 mai 1948, dans un contexte de violences extrêmes qui débouche, dès le lendemain, sur la première guerre israélo-arabe. De son côté, la physicienne Joan Hinton milite pour un arrêt des recherches nucléaires à des fins militaires. Mais à l’heure où les Soviétiques seraient en passe de se doter de la bombe A, ses discours restent sans effet. La jeune femme décide alors de rejoindre son fiancé en Chine, où elle est bientôt rattrapée par la guerre civile opposant nationalistes et communistes. Pendant ce temps, Wernher von Braun arrive aux États-Unis, recruté par l’armée américaine pour poursuivre ses recherches sur les fusées. L’ingénieur va néanmoins devoir affronter son sombre passé.

À Lyon, Frantz Fanon achève ses études de médecine. En 1953, il décroche un poste de médecin-chef à l’hôpital psychiatrique de Blida-Joinville, en Algérie française, où des affrontements éclatent peu après son arrivée. S’il soigne dans son établissement des combattants des deux camps, le jeune homme s’engage aux côtés des indépendantistes dès le début du conflit. Le 5 mars 1953, Staline meurt. Ayant réussi à éliminer Beria, son rival, le chef de la police secrète, Nikita Khrouchtchev accède au poste de premier secrétaire. En février 1956, au XXe congrès du Parti communiste, il dénonce les crimes de son prédécesseur et promet des réformes. Mais lorsque des mouvements de contestation émergent en Hongrie et en Pologne, les Soviétiques les répriment violemment. En Chine, Joan Hinton donne naissance à son deuxième fils. Au service désormais de la construction du communisme, elle rêve d’une vie meilleure pour tous. Mais comment croire à la paix dans un monde de plus en plus divisé ?