לאחר כישלון המשימה של חיל האוויר הישראלי באיראן ונפילתו של הטייס ברק בן חיים בשבי האיראני, תמר רביניאן (ניב סולטן) ומילאד כאהאני (שרבין אלנאבי) נתקו קשר עם "המוסד", ומתכננים הימלטות מאיראן ותחילתם של חיים חדשים בוונקובר שבקנדה. מילאד סוחר בסמים על מנת לממן את הבריחה, מפקד "המוסד" יוצר איתה קשר ומגייס אותה לחילוץ הטייס מבית החולים בו הוא מאושפז, החילוץ מתבצע באמצעות רעל המדמה שבץ מוחי. לאחר הצלחת החילוץ, מרג'אן מונתזמי (גלן קלוז), בריטית שחייה שנים ארוכות באיראן ומנסה לפעול כנגד הדיקטטורה מסייעת לתמר להחלץ ומביאה אותה לדירת מסתור.
פראז כמאלי (שון טאוב) ועוזרו עלי אגאזאדה (אראש מרנדי ) מתחקים על עקבותים של תמר ומילאד. הגנרל קאסם מוחמדי (וסיליס קוקלני) ממונה למפקד משמרות המהפכה, בעקבות ההימלטות ולרגל המינוי מוצאים להורג את דאריוש נקומרד (נאביד נתי טוביאן) וארזו נקומרד (אסתי ירושלמי) דודה ודודתה של תמר, תמר נשבעת לנקום ומבטלת את תוכנית ההימלטות. מרג'אן המשמשת כפסיכולוגית מטפלת בנאהיד כמאלי (שילה אומי).
כדי לנטרל את הגנרל קאסם מוחמדי, תמר מציעה להתקרב לבנו פיימאן, עקב העובדה שזוהה במכון הכושר של וואחיד נעמתי על ידי מילאד. מילאד משקר לוואחיד שהסמים שבאבק מספק לו הם רק חלקם "טובים" כאשר הם טובים והשאר הם "מגעילים ורעים". מילאד מזמין אותו לדירת המסתור, ממה שהוא יודע, כדי להביא לו סמים "טובים" כדי שיפגוש את תמר והיא תפתה אותו. אך לפני הביקור, באבק, ספק הסמים של מילאד, מגיע לדירת המסתור מכיוון ששמע מוואחיד שהוא יודע שרק חלק מהסמים "טובים" ומתחיל מאבק ביניהם. ממש לפני שוואחיד מגיע, תמר ומילאד קושרים את באבק ומשאירים אותו בחדר השינה. בזמן הביקור, תמר מזמינה את וואחיד למרפסת כדי שמילאד יוכל להיכנס לחדר השינה ולהשתיק את באבק. באבק נהרג בזמן המאבק ביניהם. בסוף ביקורו של וואחיד, אחרי שוואחיד קיבל את הסמים "הטובים", הוא מזמין את תמר אותה הוא מכיר בתור לילה לארוחת ערב עם חבריו במסעדתו. הם מגיעים לארוחה, שם היא פוגשת את פיימאן. בסוף הארוחה, וואחיד מזמין את תמר למסיבת בריכה בביתו שמתקיימת ביום למחרת.כדי לנטרל את הגנרל, המוסד מתכנן לפוצצו בעזרת טלפון ממולכד. כדי לעשות זאת, החלפה בין טלפונים תצטרך להתקיים. היא תעשה זאת במסיבת הבריכה שוואחיד הזמין אותה אליה. תמר רק צריכה להיות קרובה פיזית לפיימאן כדי שמילאד יבצע את העתקת המידע ולהחליף בין הטלפונים. כאשר תמר יוצאת מהשירותים, שם ביצעה את ההחלפה, פוגשת את פיימאן ו-וואחיד. פיימאן טוען שלא מוצא את הטלפון שלו ו-וואחיד מתקשר אליו. הטלפון מצלצל מהתיק של תמר מכיוון שביצעה את ההחלפה ובזמן ההעתקה בוטל פרופיל ההשתקה. תמר ממציאה תירוץ שיש להם את אותו טלפון ובמהירות רבה מילאד משנה את שומר המסך בטלפון הממולכד אשר עכשיו של תמר. למזלה, מילאד משנה אותו בזמן. בזמן המסיבה, פראז ועלי באים לביתו של וואחיד כדי לתשאל אותו. כאשר הם מגיעים, כולם מהר מתפזרים, הנשים עוטות מחדש לבוש צנוע ומתחבאים. פיימאן יוצא החוצה ולא נותן לפראז להיכנס ומשפיל אותו ואומר שהוא אף לא יכול להגן על אשתו. אחרי ביקורם של משמרות המהפכה, כולם שבים לביתם. חברתו של פיימאן, יסמין לא מרגישה טוב ותמר עוזרת לה להיכנס למכונית של פיימאן. לאחר מכן, תמר מבקשת ממנו טרמפ הביתה. הוא עונה בחיוב. תמר מבינה שכבר לא תוכל לבצע את ההחלפה. אחרי שעזבה עם פיימאן, וואחיד מוצא את מילאד ומזמין אותו לתוך ביתו. הם מדברים על תמר ולפני שמילאד הולך, וואחיד מחבק אותו ושותל עליו סמים. בו זמנית, אצל תמר ופיימאן, פיימאן מזמין את תמר לשחק טניס במועדון הטניס ביום למחרת. תמר עונה בחיוב.
ביום למחרת, תמר מתכננת להתנקש בגנרל בהרעלת מחבט הטניס שלו. בנוסף, תמר מגלה שמילאד נעצר על החזקת סמים ונלקח לתחנת המשטרה בצפון העיר. כדי לחלצו, תמר מבקשת עזרה מוואחיד מכיוון שהוא בן לבכירי משמרות המהפכה. וואחיד מסכים לעזור אך כשמגיעים לתחנת המשטרה, סוחט אותה ואומר לה שיעזור לה בתנאי שתבטל את תוכניותיה עם פיימאן. תמר עונה בחיוב וכך פועלת. אחרי שמילאד משוחרר, תמר מגלה ממפקד התחנה שוואחיד הוא זה שהעליל על מילאד. מיד לאחר מכן, תמר נוסעת למועדון הטניס ומבקשת מהשומרים לדבר בדחיפות עם פיימאן. תמר מספרת לו על מעשיו של וואחיד ופיימאן מחליט לנתק איתו קשר. בזמן שפיימאן הולך להביא להם משקאות, תמר מרעילה ידית המחבט של הגנרל שאמור להגיע לשחק איתו טניס מאוחר יותר. בו זמנית, פראז מגיע למועדון ורואה את תמר מרעילה את המחבט. בזמן שהוא רואה את זה קורה, הוא מקבל שיחת טלפון ממרג'אן שמאיימת על חייה של נאהיד אלא אם ייתן לה לסיים ולברוח. כדי שתמר תוכל ללכת, היא ממציאה תירוץ שאחיה חולה שהיא צריכה לחזור כדי לטפל בו. פראז עושה את מה שמרג'אן דרשה רק שבטעות נוגע במחבט המורעל של הגנרל. לצערו של המוסד, הם מגלים שהגנרל ביטל את הגעתו. כדי שפראז ישתף פעולה עם המוסד, מרג'אן סוחטת את נאהיד עם תרופת הנגד של הרעל.
לאחר מספר כישלונות ותוכניות חלופיות, תמר מחברת מכשיר לשליטה מרחוק ברכב המרוצים של קאסם, ברגע האחרון פיימאן נוהג ברכב, מילאד שולט ברכבו ומציע להעיף את הגנרל מהצוק בעזרת מכוניתו של פיימאן. תמר מתנגדת, אך כל השאר מסכימים ובוטחים במילאד אך לבסוף הוא גורם למותו של פיימאן בלבד. לאחר סדרת הכישלונות יוליה מורה למרג'אן להתפנות עם תמר ומילאד ולחסל את כאמלי. מרג'אן מחליטה לסרב פקודה ומורה לתמר להיכנס להלוויה בסיועו של כמאלי ולנסות להרעיל את מוחמדי. בפרק האחרון בעונה מתרחשת תפנית שבה רעייתו של כמאלי מחסלת את מרג'אן עם הרעל, בזמן שכמאלי ותמר מחדירים לקאסם את מכשירה הסלולרי של תמר שנראה זהה לחלוטין למכשירו של פיימאן. ברגע שמוחמדי עונה לשיחה - תמר מפעילה את הנפץ במכשיר והוא נהרג (סצנה בהשראת חיסולו של יחיא עייש במציאות). העונה מסתיימת בנסיעה של תמר ומילאד למקום שבו חונה המכונית ש"המוסד" הכין להימלטות, אך ברגע שמילאד מתניע אותה, המכונית מתפוצצת לעיני תמר. תמר עומדת המומה אל מול המכונית השרופה ומבינה שנשארה לבד לחלוטין ומתחילה לברוח.
הפקה.
ליהוק.
לאחדים מתפקידי האיראנים לוהקו שחקנים ילידי איראן, שפרסית היא שפת אם שלהם, והם מדברים ביניהם בפרסית. ניב סולטן, המגלמת את תמר, למדה פרסית במשך 4 חודשים. בנוסף למדה קרב מגע. קצת לאחר שנוצר הקשר בין תמר למילאד, היא מנהלת עמו את שיחותיה באנגלית ולא בפרסית שבה המבטא שלה מעט זר. הישראלים בסדרה מדברים ביניהם עברית, ואף תמר הנמצאת בטהרן מדברת בטלפון בעברית עם מפקדיה בישראל.
ב-26 בינואר 2021, פורסם על ידי אקט, איגוד עובדי הקולנוע והטלוויזיה, כי התאגיד הפר את ההנחיה כי 75% מהעובדים בהפקות המקור של התאגיד יהיו תושבי ישראל, המעוגנת בחוק המסדיר את פעילות התאגיד. אקט הציבו איום בעתירה לכך אם מועצת התאגיד לא תעביר לתקציב התאגיד בשנת 2021 תוספת של 7.2 מיליון שקל לטובת הפקות מקוריות קנויות, תוך 30 יום.
צילומים.
הסדרה צולמה באתונה שביוון. לפי אחת מיוצרות הסדרה, דנה עדן, זאת משום שאתונה דומה לטהרן.
הפרק הראשון בסדרה מציג את טיסתה של תמר מעמאן לטהרן. צילומים חיצוניים של המטוס, על הקרקע ובאוויר, לא נעשו במיוחד לסדרה זו, וכך יצא שצילומים אלה הורכבו מצילומים של שישה דגמי מטוסים שונים.
הפצה.
הסדרה מופצת מחוץ לישראל על ידי חברת Cineflix הקנדית ותשודר בשירות הזרמת המדיה אפל TV פלוס ב-135 מדינות ברחבי העולם. לפי הערכות בתעשייה, שווי העסקה עם "אפל TV פלוס" הוא כ-1.5 מיליון דולר לפרק.
הדלפת פרקים.
יום למחרת שידור פרק הבכורה התגלה כי פרקים 3–5 הודלפו לרשת טרם שידורם והופצו בערוצי טלגרם. לאחר פניות כושלות ל"טלגרם" וישירות לערוצים המדליפים, הגיש התאגיד תלונה במשטרה כדי שזו תטפל בעניין – בהדלפה עצמה, בהסרת הפרקים מהרשת ובחקירת מקור ואופן ההדלפה.
עונה 2.
בינואר 2021, הכריזו כאן 11 על הפקתה של העונה השנייה של הסדרה. הצילומים התקיימו במהלך שנת 2021, ובפברואר 2022 פורסם על תאריך עליית העונה השנייה ב-5 במאי 2022, אך בעקבות הפיגוע באלעד השידור נדחה.
ב-22 ביוני 2021, איגוד עובדי הקולנוע והטלוויזיה (אק"ט) ואיגוד השחקנים והשחקניות (שח"ם) הגישו עתירה לבג"ץ כנגד תאגיד השידור הישראלי ובו דרישה למתן צו ביניים להשהות את צילומי העונה השנייה של הסדרה טהרן עד אשר יובהר כי ההפקה עומדת בתנאים להכירה כ"הפקה מקומית קנויה" לפי חוק תאגיד השידור, זאת עקב הטענה שההפקה אינה עומדת בתנאים להפקה מקומית ע"פ החוק המסדיר את פעילות התאגיד, עקב כך שרובה של התוכנית מופקת מחוץ לישראל ובידי גורמים מחוץ לישראל.
פורסם גם כי השחקנית גלן קלוז תצטרף לצוות השחקנים.
עונה 3.
ביולי 2022, פרסמו כאן 11 בצורה לא רשמית בעמוד הפייסבוק שלהם כי עונה שלישית עדיין בחוזים אך בעבודה ובהכנה.
ביקורות.
עוד טרם שידורה, זכתה הסדרה לכותרות רבות ברחבי העולם ובייחוד באיראן. בעקבות כתבה על הפקת הסדרה ב"הוליווד ריפורטר", נכתב בעיתונים באיראן: "המשטר הציוני עושה סדרה נגד איראן".
הרייטינג של פרקי הבכורה לא פורסם באופן רשמי על ידי הוועדה הישראלית למדרוג, עקב החלטתה להפסיק את פרסום המדידה בתחילת השבוע בו שודר פרק הבכורה, על אף שהתאגיד פרש כבר בתחילת 2020 ודרש כבר מאז להפסיק את המדידה. עם זאת, "ישראל היום" פרסם כי התוכנית זכתה ל-9.5% אחוזי צפייה לפרק הראשון ו-8.7% לשני. כמו כן, שידור הפרק החמישי זכה ל-11.5%, על פי אותו מקור.