1942 год. Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину собрать команду ученых для создания первой советской атомной бомбы. Эта задача кажется почти невыполнимой в условиях войны и ограниченного времени. В Москве, под руководством Курчатова, начинает функционировать секретная Лаборатория №2, куда привлекают лучшие научные кадры со всего Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух специалистов: дерзкого и амбициозного Фролова, известного открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел по поводу этих ученых, просьба Курчатова удовлетворяется. Параллельно советская разведка активно работает над получением необходимых для проекта научных данных из-за рубежа. Благодаря усилиям агента Екатерины Лазаревой, бывшего физика и возлюбленной Фролова, в СССР поступает важная информация об атомных разработках союзников. С этого момента Советский Союз стремится догнать Великобританию и США, чтобы обеспечить ядерное равновесие в послевоенном мире.