Российская империя на пороге XX века. Напряжение в отношениях с Британской империей грозит перерасти в открытый конфликт. В этот тревожный момент в Зимнем дворце обнаруживают невероятную вещицу — крошечную механическую блоху, шедевр инженерной мысли, чьё происхождение окутано тайной. Расследовать этот странный случай император Александр III поручает амбициозному офицеру Петру Огарёву, жаждущему доказать свою преданность престолу. Его единственной зацепкой становится имя легендарного тульского мастера Левши, создавшего когда-то для царя диковинную стальную блоху. Огарёв находит старика, живущего в забвении, и неохотный союз между блестящим гвардейцем и гениальным, но опустившимся механиком заключён.
Вместе они вступают в опасную игру, где за каждым углом таится предательство, а правда оказывается страшнее любой лжи. Механическая блоха — лишь первая деталь в сложном механизме заговора, способного поколебать устои империи. Огарёву и Левше предстоит пройти через паутину дворцовых интриг, столкнуться с могущественными врагами в мундирах и при дворе, а также разгадать болезненные семейные тайны, которые затрагивают самих искателей истины. На кону — судьба России, и чтобы спасти её, каждому из них придётся сделать невозможный выбор между долгом, честью и голосом собственного сердца.