1940年4月9日5时许，2000名躲在停泊于丹麦朗厄利尼附近运煤船里的德军突然冲上岸来。紧接着，德军主力部队通过莱斯威格-霍尔斯坦地区进入丹麦半岛，于黎明之前越过了边境线。在德国的突然袭击下，丹麦很快失陷。与此同时，挪威也落入德军之手。当年5月，德国人占领了挪威维莫克化工厂，法国的重水供应被切断。德国人的用心昭然若揭。
美国和英国最高当局一下子面临两个危机：一是世界上最权威的原子科学家之一玻尔被德国控制；二是生产重水的挪威维莫克化工厂也为德军所占领。这是否意味着德国可能先于盟国制造出原子弹呢？罗斯福和丘吉尔对此忧心忡忡。英国当时的外交大臣哈利法克斯勋爵不无忧虑地指出：“这意味着希特勒决意将恫吓付诸实施。”
早在1939年，国际科学家们流传着小道消息说，凯瑟·威廉研究所正在进行一项广泛的企图分裂原子的试验。而希特勒在闪击欧洲之初就四处散播有关德国秘密武器的消息。他多次声称：“我们将使用一种别人不知道的而又能保护自己免受攻击的武器。”英国的情报机构也认为美、英、俄以及西欧物理学家的脑子里藏着原子弹的雏形。英国军界普遍的看法是，最有可能把部件组装成原子弹的国家是德国。对德国发现链式反应起决定性作用的奥托·哈恩认为，轰击原子核是可能做到的，只是代价巨大。在当时，首要的条件是要有一个独裁者统治的集权国家，独裁者可以调用全国的人力、物力和财力投入到制造原子弹的巨大工程中去。而条件最具备的是希特勒，他不可能坐失良机。
1939年9月初，库尔特·迪博纳尔领导的德军陆军部已经把德国的裂变研究集中于它的管辖之下。库尔特·迪博纳尔请了一位名叫埃利希·巴奇的年轻理论物理学家和另外两位物理学家共同筹划召开了一个秘密会议，讨论一项武器工程的可行性。
9月16日和9月26日，德国科学家在柏林连续开了两次会议，讨论制造原子弹的可行性，并制定了所谓“从事利用核裂变实验的准备工作计划”。会议决定，由世界上最权威的原子科学家之一玻尔的得意门生维尔纳·海森堡主持理论研究工作，巴奇负责测量氚的撞击截面以确定重水使第1代中子减速的有效性，哈特克负责研究同位素的分离。其他人则分别进行实验以确定其他重要的核参数。陆军部将把1937年建成的设备精良的威廉大帝物理研究所接管过来，并且给它拨出了足够的资金。
同年10月，英安全协调局列出了一份“德国一直在进行试验的武器”的清单，其中，从滑翔鱼雷、弹道火箭到“利用原子弹能作为高爆炸药”一应俱全，而原子武器被赫然列在第一位。情报部门的首脑断定，希特勒在可能的情况下，将使用空中力量和“可能使用带有新的秘密炸药的炸弹”来摧毁英国。这绝非危言耸听，德国确实在加紧进行核武器的研制工作。
与此同时，大家都把注意力集中在玻尔和挪威的维莫克工厂。因为，重水是用于取得铀235制作过程中控制原子核反应的理想减速剂。但当时盟国没有获得足够量的重水，且提炼重水则需要一年半时间，只好用石墨作代用品。而英国的报告证实一个名叫汉斯·休斯的德国物理学家在小规模的试验中已成功地将重水用作控制原子核反应的减速剂。德国陆军部估计一座反应堆大约需要5000公斤重水。1939年初，挪威的维莫克化工厂是世界唯一的重水生产中心，而它的产量每月只有10公斤。
英国安全协调局首脑斯蒂文森一直关注着德国的原子弹研究。1939年，他在一项有关法本财团的研究中发现，这家德国化学联合企业已悄悄地向挪威维莫克化工厂投资，条件是法本财团拥有无限期的专利购买权和化工厂的年产量增加10倍。1939年12月，即在法本财团正式提这项重要要求的一个月之后，法国谍报机关派遣斯蒂文森的朋友——银行家雅克·阿利尔去了挪威维莫克化工厂，要求该厂为约里奥·居里（居里夫人的女婿）正在主持试验的一个原子反应堆提供重水。1940年2月，维莫克化工厂向巴黎供应了第一批重水。
随着1940年4月9日德国人占领维莫克化工厂，德国的原子弹计划开始启动。
1941年9月，海森堡在莱比锡收到从维莫克化工厂运来的重水，他立即进行试验。试验结果证明，原子弹的研究将取得成功！海森堡对自己的结论感到吃惊和不安，他深知原子弹的巨大威力对战争中的德国意味着什么。于是，他利用到哥本哈根开会之机拜访了导师玻尔。他知道玻尔与盟国有联系。海森堡告诉玻尔，制造原子弹不仅是可能的，而且经过技术上的努力已经不难实现了。玻尔对此感到非常震惊。为了进一步证实自己的结论，海森堡把一张德国正在研究建造的实验性重水反应堆的图纸交给了玻尔，并以这种方式间接地向抗击德国的盟国发出警告，告诉他们德国在核武器研究方面的进展已接近得到链式反应。海森堡的警告无疑加速了盟国在研制原子弹方面的努力，同时也促使英国决心采取果断措施，拖住德国研究原子弹的步伐。
华盛顿也在关注着德国原子能研究的进展。领导美国原子弹研究计划（“曼哈顿工程”）的格罗夫斯将军也一直为德国会比自己先制出一种核武器而担忧。因此，他坚持尽可能充分了解德国人在这方面的进展情况。他推测德国人对原子能非常感兴趣。这种推测从维莫克化工厂年产重水量从1400公斤增加到4500公斤以及运往柏林等事实中得到证实。于是，他通过美国陆军部将此事报告给艾森豪威尔，建议炸毁或破坏维莫克化工厂。
如何摧毁维莫克化工厂和破坏它的重水储存，这个问题成了英国战时内阁考虑的首要问题。英国人一直在寻找毁掉维莫克化工厂的时机。斯蒂文森在德国占领前即考察过挪威的巴伦山。巴伦山是抵御入侵者的天然屏障。斯蒂文森建立了一条从挪威维莫克化工厂到伦敦的逃跑线路。英国空军参谋部报告，由于这个化工厂四周为丛山所包围，使用现有飞机进行直接瞄准目标的轰炸是行不通的。
来自丹麦和挪威的消息越来越令人不安。玻尔说：“每同德国科学家接触一次，都加深了这样的印象，即德国最高当局非常重视原子能的军事意义。”当第一批常规炸弹落到伦敦时，英国陆军参谋部收到一份惊人的情报，说德国人又命令挪威维莫克化工厂增加重水产量。
而且每月一次用轮船把重水运往德国。英国战时内阁知道，若德国人首先研制成原子弹，那么英国必然成为第一个受害者。因此，必须尽一切努力拖住德国人，设法使维莫克化工厂的生产瘫痪，把生产出的重水炸掉，就成为英国迫在眉睫的重大任务。丘吉尔下令：立即向维莫克化工厂发动突击队袭击。负责特种作战的科林·宾格斯和安全协调局首脑斯蒂文森指挥这项行动。
英国联合作战部尽管在敢死队行动方面颇有经验，但向挪威派遣特种突击队，去完成这样一个异常艰险的任务还是首次。斯堪的纳维亚山脉横贯挪威全境，每座山峰都充满着生死未卜的危险。接近极地的斯堪的纳维亚半岛上空，气流变化莫测，使挪威成为欧洲一个最不利于用空降式滑翔部队来发动进攻的国家。作为攻击的重要准备工作之一：特种作战部根据艾因纳尔的情报，在利夫博士的协助下，制作出一座与真实的维莫克化工厂内重要设施、厂房位置及结构都相同的目标模型。这样，“燕子”行动计划终于组织起来了。
斯蒂文森在加拿大多伦多附近一个叫做“小挪威”的地区，从一大批流亡的挪威地下特工人员中精心挑选了能胜任此次行动的4名特工。
36岁的化学博士利夫·多伦斯达德，挪威人，是按斯蒂文森建立的逃跑路线成功逃出的人员之一。在二战爆发之前，他结识了很多德国籍原子核物理学家，并同他们交往密切。战争开始不久，挪威即被纳粹占领，他极不情愿与德国人共同在维莫克化工厂从事生产重水的实验，他是了解德国原子武器生产进程的第一个外国科学家，他熟悉维莫克化工厂的布局。1941年底，他在挪威地下组织的协助下几经周折来到伦敦，成为英特种作战司令部的成员，后来参加了破坏维莫克化工厂的行动。
挪威人艾因纳尔·史古纳兰德被英特种部队总部召到伦敦。艾因纳尔身材魁梧，头脑冷静，遇事沉着，并且是个滑雪能手和神枪手，具有反法西斯的坚强决心和毅力，这一切对于他将要承担的任务至关重要。更为有利的是，他过去一直就住在维莫克化工厂附近，并且他的兄弟和几位好友在那里身居要职。
奥德·斯培海姆，挪威船主的儿子，在德军入侵后乘船逃到了苏格兰。经过斯蒂文森的专业培训，他又返回挪威，代号为“干酪”。他执行的第一个任务是报告敌人海军的动向。在探明正待命开进大西洋的德国军舰“俾斯麦”号和“欧根亲王”号的位置之后，盖世太保的无线电监测人员也发现了他，将他包围在距克里斯蒂安森德国海军基地96公里的一个农户家里。幸好，在一个名叫索菲·洛维格漂亮姑娘的掩护下，两人扮作一对恋人坦然地走出党卫军的包围圈。脱险后，奥德长途跋涉到中立的瑞典，向斯蒂文森的朋友汇报了情况。在此之后他又一次被空投到挪威，负责把维莫克化工厂附近的一名游击队员艾因纳尔·史吉纳兰德带出来。1942年3月10日，伦敦收到电报：“已弄到一只船，准备驶往苏格兰，请提供空中掩护。‘干酪’。”此时，奥德正和艾因纳尔沿着一条大河顺流而下。他们劫持了一艘620吨的近海轮船“加尔特松”号。一周以后，在一架英国皇家空军轰炸机的掩护下，他们驾船驶往苏格兰东部港口阿伯丁，并随即前往伦敦的英军特种作战司令部。
在特种部队总部，艾因纳尔同利夫·多伦斯达德博士见了面。利夫博士以一个学者的务实态度向他描绘了一幅令人绝望的图画。维莫克化工厂地势险要、结构复杂。它是一座用钢筋混凝土浇灌的坚固的土层楼房，建筑在有300米深的一条峡谷边缘上；所有进出的通道和这座工厂本身都有经过特别挑选的德国兵守卫。而化工厂四周，则环绕着飞鸟不得过、猿猴愁攀援的悬崖绝壁。的确，要想越过那峭壁和德国哨兵，炸毁这个化工厂很困难。会面后，有人问艾因纳尔：“你认为能破坏维莫克化工厂吗？”他平淡地回答：“我们当然愿意试它一试。”
之后，艾因纳尔在英国特种作战训练中心接受速成训练。用一个月的时间出色地掌握了必备技能。在一个月朗星稀的夜晚，艾因纳尔搭乘一架英国轰炸机，飞抵挪威上空，在他家30公里处跳伞而下，然后滑雪神不知鬼不觉地返回家中。他的任务是搜集一切有关维莫克化工厂的情报，并发回伦敦等突击队一到再联合行动。通过他兄弟的介绍，他在维莫克化工厂找到一个工作，主要是建造一个新的堤坝以增加重水的产量。他通过那些最可靠的朋友，大胆谨慎地开展工作，吸收同志，发展组织，建立了一个提供有关工厂的各种消息的“情报网”。这些消息立即发往伦敦的中央情报机构。