В 1942 году Берия поручает заместителю Всеволоду Замятину собрать группу ученых для создания первой советской атомной бомбы. Эта задача, поставленная в условиях войны и требующая быстрого выполнения, кажется почти невыполнимой. В Москве, под руководством Курчатова, начинает функционировать секретная Лаборатория №2, где объединяются лучшие научные умы из разных уголков Союза. Курчатов настаивает на участии в проекте двух специалистов: самоуверенного и дерзкого Фролова, открывшего ранее спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Хотя их кандидатуры вызывают сомнения у Наркомата Внутренних дел, просьбу Курчатова решено удовлетворить. В это время советская разведка активно занимается получением необходимой научной информации из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, физик в прошлом и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР критически важные сведения об атомных разработках союзников. Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.
