В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину собрать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Несмотря на то, что разгар войны делает эту задачу почти невыполнимой, проект необходимо выполнить в кратчайшие сроки. Под руководством Курчатова в Москве начинает функционировать секретная Лаборатория №2, куда приглашаются выдающиеся умы со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух ученых: амбициозного и самоуверенного Фролова, который ранее открыл спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в Казахстане в ссылке. Хотя их кандидатуры вызывают вопросы в Наркомате Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворяется. В это же время советская разведка активно работает над получением необходимых научных данных из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР важнейшую информацию об атомном проекте союзников. С этого момента Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы обеспечить ядерный паритет в послевоенном мире.