В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину собрать научную команду для разработки первой атомной бомбы СССР. Это было практически невозможной задачей, учитывая, что работа должна была быть выполнена в условиях войны и в кратчайшие сроки. В Москве под руководством Курчатова начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, в которой работают лучшие умы Советского Союза. Курчатов убеждает Замятина привлечь к проекту двух ученых: дерзкого и уверенного в себе Фролова, известного за открытие спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел в отношении этих ученых, просьба Курчатова была удовлетворена. В это же время советская разведка активно старается получить важную научную информацию за границей. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает СССР ключевые данные об атомных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы обеспечить ядерный паритет в послевоенном мире.