В 1942 году Берия поручает Всеволоду Замятину сформировать группу ведущих ученых для создания первой атомной бомбы в Советском Союзе. Задача осложняется тем, что это происходит в разгар войны, и сроки крайне ограничены. В Москве под началом Курчатова начинает работу засекреченная Лаборатория №2, в которую привлекаются выдающиеся умы со всего Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух специалистов: самоуверенного Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел в отношении Фролова и Карповой, решение Курчатова поддерживают. Одновременно советская разведка трудится над получением необходимой информации из-за границы. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР критически важные данные по атомному проекту союзников. С этого момента Советский Союз стремится догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.
