O2" süžee käivitub 1939. aasta augusti lõpupäevil. Kohe-kohe on puhkemas Teine maailmasõda ja just neil kriitilistel hetkedel langeb Eesti nõukogudevastase luure juht salamõrva ohvriks. Selgub, et meie salateenistuses tegutseb äraandja ja tema tabamine tehakse ülesandeks luureohvitser Feliks Kangurile (Priit Võigemast). Samal ajal jõuab luurajateni info, et Stalin ja Hitler on sõlminud Eestit puudutava salakokkuleppe. Olukorda ei muuda lihtsamaks ka Feliksit painav saladus, mille keskmes on kahe aasta tagune kirglik armusuhe.

Feliks Kangurit mängiv Priit Võigemast lausus: "See on filmiloojatele väga magus ajalooline pundar, milles ilmselt kunagi ei saabu absoluutset selgust. Igaühele jääb oma tõde, aga see annab võimaluse seda pundart harutada... lõputult!"
"Mina näitlejana ei saa mängida rahvuslikku tragöödiat. Ma mängin ikkagi konkreetset inimest - tema mingisugust sihti, muret või ülesannet antud hetkel. Spiooni kehastades on keeruline just see, et ei tohi välja näidata, mida sa tunned. Aga vaataja peab siiski aru saama, et midagi seal kuskil ikkagi liikus," selgitas Võigemast.
Lisaks Priit Võigemastile löövad filmis kaasa Elmo Nüganen, Rein Oja, Doris Tislar, Pääru Oja, Tambet Tuisk, Indrek Ojari, Hele Kõrve, Alo Kõrve, Johan Kristjan Aimla, Agnese Cīrulele ja Kaspars Znotiņš Lätist, Sampo Sarkola Soomest ning paljud teised näitlejad.

Eesti, Soome, Läti ja Leedu koostöös valmiva „O2" režissöör on Margus Paju („Supilinna salaselts"), stsenaristid Tiit Aleksejev, Eriikka Etholén-Paju, Tom Abrams ja Olle Mirme. Filmi operaator on Meelis Veeremets, kunstnik Jaagup Roomet, kostüümikunstnik Kristina Lõuk, heliloojad Rihards Zaļupe ja Ēriks Ešenvalds, helirezhissöör Vytis Puronas ja monteerija Marion Koppel.
Filmi toodavad stuudiod Nafta Films (produtsent Esko Rips ja kaasprodutsent Diana Mikita) ja Taska Film (produtsent Kristian Taska), kaastootjateks on Solar Films Soomest, Film Angels Lätist ja InScript Leedust. Projekti toetajad on Eesti Filmi Instituut, Kaitseministeerium, Eesti Kultuurkapital, Tallinna linn, Elisa, Tallink, Tradehouse, Olerex, Creative Europe Media, Viru Filmifond, Tartu Filmifond, Läti Filmi Instituut, Leedu Filmi Instituut, Soome Filmi Instituut, YLE, AkzoNobel, Baltic Workboats, D'Difference, Goldwell, Hestia Hotel Group jt. Filmi levitab Hea Film (Estonian Theatrical Distribution OÜ).
„O2" võtteperiood vältas kaheksa kuud ja filmi valmimisel lõi kaasa üle tuhande inimese.