В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину собрать команду ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Эта задача кажется почти невыполнимой из-за текущей войны и крайне сжатых сроков. Под руководством Курчатова в Москве начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, в которую входят ведущие интеллектуалы со всего Союза. Курчатов убеждает Замятина привлечь к проекту двух ученых: дерзкого и уверенного в себе Фролова, известного открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел по поводу Фролова и Карповой, просьба Курчатова удовлетворена. Параллельно советская разведка стремится получить необходимые научные данные из-за границы. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно отправляет в СССР важнейшие сведения об атомных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.
