Главные герои все те же: майор Иван Черкасов (его играет Андрей Смоляков) в конце прошлых серий был уволен из МУРа и теперь работает обычным участковым, а отдел возглавляет Соня Тимофеева (в этой роли, как и прежде, Марина Александрова). Расследуя дело об убийстве вокзальной проститутки, Иван Петрович оказывается втянут в настоящие шпионские игры.
События в фильме развиваются в середине 70-х годов прошлого столетия. Самый разгар холодной войны, в СССР идет разработка новой баллистической ракеты («Сатаной» по классификации НАТО назывались советские межконтинентальные баллистические ракеты «Р-36М»).
— «Операция «Сатана» — шпионский детектив, и у нас были очень сложные трюковые сцены с горящей машиной и ее падением в реку, — рассказывает режиссер картины Юрий Мороз. — Снимали зимой, и световой день был короткий. Из-за снегопадов не раз приходилось для расчистки снега нанимать тракторы и специальные авто: без этого машины съемочной группы не могли подъехать к нужному подъезду. Иногда, чтобы ускорить процесс, я и сам брал лопату в руки…Засекреченный научно-исследовательский институт снимали в реальном НИИ электроники в Зеленограде, где сохранилась атмосфера советской эпохи. Интерьеры МУРа обнаружились на проспекте Мира в офисном здании российской столицы.
В фильме заняты также Алексей Бардуков, Юрий Чурсин, Александр Домогаров, Виктория Исакова, Яна Сексте, Владимир Ильин, Сергей Колтаков, Лариса Удовиченко и многие другие.
«Признаться, я был удивлен приглашением в «Сатану», — говорит Андрей Смоляков. — Думал, что предыдущая часть проекта станет последней. Еще больше я был удивлен, когда мне сообщили, что новая, шестая часть фильма начнет сниматься уже нынешней осенью. Так что не торопитесь прощаться с Черкасовым!»