В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать команду ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Это задание кажется практически невыполнимым, учитывая, что идет война и времени крайне мало. В Москве, под руководством Курчатова, начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, где собираются лучшие научные умы из разных уголков Союза. Курчатов настоятельно рекомендует Замятину привлечь к проекту двух выдающихся ученых: дерзкого Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на подозрения Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворяется. Параллельно этому советская разведка предпринимает усилия для получения зарубежной научной информации, необходимой для проекта. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, удается доставить в СССР критически важные сведения об атомных исследованиях союзников. Теперь перед Советским Союзом стоит задача догнать США и Великобританию, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.
