I 1942, midt under andre verdenskrig, får agent Einar Skinnarland en livsviktig oppgave. Han blir sluppet ned med fallskjerm over Hardangervidda, med et klart mål for øye: å overvåke aktivitetene ved tungtvannsanlegget i Norsk Hydros kraftstasjon på Vemork. Denne informasjonen er essensiell for å vurdere hvordan anlegget kan sabotere, ettersom tungtvann ikke bare er en ressurs, men også en potensiell nøkkel i Tysklands streben etter å utvikle en ødeleggende bombe. Kun hans overordnede Leif Tronstad i England er klar over oppdragets sannferdige betydning. "Tungtvannsaksjonen" utforsker ikke bare den berømte sabotageaksjonen ved Vemork i 1943, men kaster også lys over hele historien til agent Skinnarland. Boken tar oss gjennom dramatiske hendelser, inkludert forsøkene på å lande engelske soldater med glidefly på det storslagne landskapet, samt den spektakulære sprengningen av ferja DF "Hydro". Gjennom denne fortellingen får leseren en dypere innsikt i de dramatiske og livsforandrende hendelsene som utspilte seg i Norge under krigen.