В 1942 году Берия поручает заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу ученых для разработки первой атомной бомбы в СССР. Эта задача, особенно в разгар войны и в ограниченные сроки, кажется почти невыполнимой. Под руководством Курчатова в Москве начинает функционировать секретная Лаборатория №2, где собираются лучшие умы со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух специалистов: самоуверенного Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в Казахстане в ссылке. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, просьбу Курчатова удовлетворяют. Параллельно советская разведка стремится получить необходимую научную информацию из-за границы. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передаёт в СССР критически важные данные о зарубежных атомных проектах. Теперь Советскому Союзу необходимо нагнать Великобританию и США, чтобы обеспечить ядерное равновесие в послевоенном мире.
