В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Задача кажется почти невыполнимой: работа должна вестись в условиях войны и за очень короткий срок. В Москве, под руководством Курчатова, начинает функционировать секретная Лаборатория №2, которая объединяет ведущие научные умы со всего Советского Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух специалистов: дерзкого и самоуверенного Фролова, который ранее обнаружил явление спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в Казахстане в ссылке. Несмотря на сомнения в Наркомате Внутренних дел по поводу Фролова и Карповой, просьба Курчатова принимается. В это время советская разведка активно занимается получением необходимой научной информации из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ключевые данные об атомных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.
