Сериал "Операция Сатана" входит в цикл многосерийных фильмов под общим названием "Новое дело майора Черкасова". В рассматриваемом сериале повествуется о секретной операции Комитета Государственной Безопасности СССР по выявлению шпионов охотящихся за технической документацией новой ракеты Р-36М, которая по классификации НАТО именовалась сатаной. Местом действия является некий секретный научно-исследовательский институт.

Время действия приходится на середину семидесятых годов прошлого века, ознаменовавших новый этап противостояния между СССР и США в холодной войне и гонке вооружения. Иван Черкасов к тому времени работал простым участковым милиционером, будучи уволенным с должности следователя Московского Уголовного Розыска. Однако это не помешало ему выявить шпионов и оказать неоценимую помощь сотрудникам КГБ.