De två gripna är en man och en kvinna som tidigare tillhört den ukrainska försvarsmakten och av SBU beskrivs som "förrädare".
De anklagas för att ha samlat in känslig information om luftvärnssystem, polisiära enheter och lokal opinion i västra Ukraina – nära gränsen till Ungern.
Händelsen ska ha ägt rum i Transkarpatiens oblast, där omkring 150.000 etniska ungrare bor.
– För första gången i Ukrainas historia har säkerhetstjänsten avslöjat ett ungerskt militärt underrättelsenätverk som agerat till skada för vår stat, meddelar SBU enligt BBC News.
De två misstänkta ska ha haft kontakt med en ungersk underrättelseofficer, och enligt SBU reste mannen vid ett tillfälle över gränsen till Ungern för att ta emot pengar och kommunikationsutrustning. Bevismaterial har beslagtagits vid husrannsakningar, uppger nyhetsbyrån Interfax.
Misstankarna rör landsförräderi, ett brott som kan ge livstids fängelse i Ukraina.
Gripandena sammanfaller med att Slovakiens premiärminister Robert Fico, också känd för sina nära band till Moskva, befinner sig i Ryssland för att delta i Vladimir Putins så kallade segerparad.
