Serial Pajęczyna to historia inspirowana mało znanymi faktami z historii późnego PRL-u, kiedy to w szczycie gierkowskiej prosperity Polska rozwijała własny program atomowy. Dzieciństwo Kornelii Titko (Joanna Kulig), odważnej naukowczyni obdarzonej niezwykłą pamięcią, zniszczyła przedwczesna śmierć rodziców oraz starszej siostry, która zginęła w wypadku samochodowym. Matka Kornelii, Teresa Titko (Anna Radwan) była wybitnym fizykiem jądrowym; w gierkowskim programie nuklearnym pełniła rolę prawej ręki jego twórcy, generała-profesora Grzegorza Giedrowicza (Marek Kalita). Po latach w życiu Kornelii pojawia się tajemniczy mężczyzna, który twierdzi, że był niegdyś oskarżony o zabójstwo jej siostry. Bohaterka rozpoczyna prywatne śledztwo.