12-серийный художественный телефильм. Действие фильма разворачивается с 12 февраля по 24 марта 1945 года, незадолго до капитуляции Германии во Второй мировой войне. Герой фильма, штандартенфюрер Макс Отто фон Штирлиц, советский разведчик, работающий в центральном аппарате СД, получает задание выяснить, кто из высших руководителей Рейха намерен вести сепаратные переговоры о перемирии с США и Великобританией. Работа Штирлица в СД вызывает подозрения у Кальтенбруннера. Начальнику РСХА кажется, что Штирлиц имеет какое-то отношение к срыву плана разрушения Кракова и крупным неудачам в создании «оружия возмездия». Кальтенбруннер поручает гестапо провести в отношении Штирлица негласную проверку. При бомбёжке Берлина разрушен дом, где живут радисты Штирлица — муж и жена Эрвин и Кэтрин Кин. Эрвин гибнет, беременная Кэтрин без сознания попадает в клинику Шарите, где во время родов кричит по-русски. Работницы клиники незамедлительно сообщают об этом в гестапо. Задача Штирлица осложняется: он остался без связи с советским руководством. Что переговоры действительно идут в Швейцарии и их инициатором является рейхсфюрер СС Генрих Гиммлер, Штирлиц выясняет довольно быстро. Он сам по поручению своего прямого начальника Шелленберга участвует в их обеспечении. Передать сведения в Москву Штирлиц поручает порознь двум антинацистски настроенным немцам: опальному пастору Шлагу и профессору Вернеру Плейшнеру, брату недавно умершего Карла Плейшнера, также профессора, одного из руководителей антинацистского подполья. Пользуясь своим служебным положением, Штирлиц переправляет обоих в Швейцарию. Пастор, кроме того, должен попытаться через свои связи в церковных и эмигрантских кругах добыть информацию о ходе переговоров Гиммлера, и, возможно, даже помешать им. Пастор успешно выполняет свою часть задания. Профессор же сразу попадает в ловушку: бернская явка, куда он принёс шифровку Штирлица, раскрыта гестапо, а профессор по рассеянности забывает это проверить. Осознав происшедшее, Плейшнер совершает самоубийство. Чтобы воспрепятствовать переговорам, Штирлиц решает использовать давнее соперничество между представителями высших эшелонах власти Рейха. Он идёт на прямой контакт с рейхсляйтером Мартином Борманом и сообщает ему о «предательском заговоре против фюрера». Тем временем в руки начальника гестапо Мюллера попадают серьёзные улики, указывающие на Штирлица как на советского резидента, а также о том, что Штирлиц тайно встречался с Борманом. Стремясь избежать провала, Штирлиц вступает в психологическую дуэль с Мюллером. Объяснения, которые он может представить в своё оправдание, достаточно шатки, но Мюллер удовлетворяется ими. Штирлиц для Мюллера теперь — человек Бормана, а именно Борман ведёт тайные финансовые дела Рейха. Шеф гестапо даёт понять Штирлицу, что заинтересован в нём и сейчас, и особенно после войны, когда нужно будет налаживать отношения с победителями и участвовать в дележе «золота партии». Ещё одна задача, которую необходимо решить Штирлицу, — спасение Кэт. Штирлиц добивается права курировать эту операцию со стороны СД. Он сам проводит арест Кэт и ее первый допрос. Радистка, по указанию Штирлица, даёт согласие на участие в радиоигре. Ее вместе с новорожденным сыном помещают под охраной в служебной квартире с радиооборудованием. Однако, благодаря неожиданному повороту событий, Кэт бежит с конспиративной квартиры. Штирлиц находит способ вывезти её в нейтральную Швейцарию. Обращение к Борману даёт результат. Обергруппенфюрера Вольфа, представителя Гиммлера на переговорах с делегацией спецслужб США, отзывают в Берлин. Переговоры сорваны, задание Центра выполнено. От ареста и обвинения в измене Вольфа спасает Шелленберг: он заранее заготовил версию, что переговоры затеяны СД, чтобы внести раздор между Сталиным с союзниками. В Берне Штирлиц отправляет на родину Кэт, узнаёт о гибели профессора Плейшнера и о том, что тот не был предателем. От пастора Шлага он получает сведения о сепаратных переговорах Вольфа с американцами, восстанавливает связь с Центром и узнаёт о том, что он удостоен звания Героя Советского Союза. 24 марта 1945 года, за шесть недель до Победы, Максим Исаев возвращается в Берлин, чтобы продолжить работу.