В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу научных работников для создания первой советской атомной бомбы. Выполнить это задание в условиях войны и в кратчайшие сроки — задача почти невозможная. Под руководством Курчатова в Москве начинает функционировать секретная Лаборатория №2, которая объединяет выдающихся специалистов со всего Советского Союза. Курчатов убеждает Замятина ввести в проект двух ученых: смелого и самоуверенного Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая находится в ссылке в Казахстане. Несмотря на то, что у Наркомата Внутренних дел возникают сомнения по поводу Фролова и Карповой, решение Курчатова выполняют. Тем временем, советская разведка старается получить важные научные сведения из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и любимая Фролова, успешно передает в СССР критически важную информацию о ядерных разработках союзников. С этого момента Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.
