Filmo pavadinimas kilęs iš Estijos armijos antrojo štabo skyriaus, kuris tuo metu buvo Estijos karinės žvalgybos padalinys, santrumpos. Filmas sukurtas remiantis tikrais gyvenimo įvykiais, vykusiais 1939-aisiais metais, kai Estijai grėsė netrukus prarasti nepriklausomybę.
Kai paskutinėmis 1939-ųjų metų rugpjūčio dienomis paslaptingomis aplinkybėmis nužudomas estų karinės žvalgybos agentas, vadovaujantis antisovietinės žvalgybos skyriui, specialiosios tarnybos savo kanalais sužino, kad Stalinas ir Hitleris pasirašė slaptą paktą, kuriame susitarta pasidalinti Europą. Plačiajai visuomenei to dar nenutuokiant, žvalgybininkai jau žino, kad karo atveju Baltijos šalys bus okupuotos grėsmingų kaimynų iš Rytų ir Vakarų.
Tiriant nužudyto agento bylą, greitai tampa aišku, kad pačioje žvalgyboje yra dvigubas agentas, dirbantis Sovietų Sąjungai. Išsiaiškinti išdaviko tapatybę pavedama vienam geriausių agentūros darbuotojų – Feliksui Kangui. Ėmęsis užduoties, vyras greitai įsivelia į mirtiną katės ir pelės žaidimą, kurio nepalengvina ir paties Felikso praeities šešėliai. Jo veiksmai paskatina ir politinius žaidimus, kurių rezultatu tampa visiškai perbraižytas Europos žemėlapis.
Savo estetika, stilistika ir nuolat augančia įtampa įdomiausiems Holivudo šnipų trileriams prilygstančioje juostoje vieną pagrindinių vaidmenų atliko lietuvė Ieva Andrejevaitė („Emilija iš Laisvės alėjos“). Šiame filme jai teko įtakingos, protingos ir fatališkos gražuolės, rusų diplomato žmonos vaidmuo. Be I.Andrejevaitės, „Operacija „O2“ taip pat išvysime ir Vaidotą Martinaitį, Valentiną Novopolskį bei Luką Petrauską.
Filmas yra bendras Estijos, Latvijos, Lietuvos ir Suomijos kūrinys, jo režisieriaus Margus Paju teigimu yra „tikrais faktais paremtas, brangiausias Baltijos šalyse sukurtas istorinis trileris, kuriame telpa viskas: šnipai, intrigos, meilė ir karo grėsmė“.
Juostos gamybą dalinai finansavo Estijos Kino Institutas, Suomijos Kino Fondas, Nacionalinis Latvijos Kino Centras, Lietuvos Kino Centras ir Europos Komisijos programa „Kūrybiška Europa“.
Istorinis šnipų trileris „Operacija „O2“ buvo kuriamas daugiau nei aštuonerius metus, jame dalyvavo per tūkstantis žmonių.