В 1942 году Берия поручает заместителю Всеволоду Замятину сформировать команду ученых для создания первой атомной бомбы СССР. Несмотря на разгар войны и ужесточенные сроки, задача остается крайне сложной. Под руководством Курчатова в Москве начинает работу секретная Лаборатория №2, которая объединяет выдающихся специалистов со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух ученых: амбициозного Фролова, открывшего ранее спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, сосланную в Казахстан. Хотя их участие вызывает вопросы у Наркомата Внутренних Дел, решение в пользу их вовлечения принимается. Параллельно советская разведка стремится получить критически важную научную информацию из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР сведения о ядерных разработках союзников. С этого момента Советский Союз вынужден догонять Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в поствоенном мире.
