В 1942 году Берия поручает заместителю Всеволоду Замятину сформировать группу ученых для создания первой атомной бомбы СССР. Задача осложняется тем, что это необходимо сделать в условиях военного времени и в очень сжатые сроки, что практически невозможно. Под началом Курчатова в Москве начинает свою деятельность секретная Лаборатория №2, куда привлекаются лучшие умственные силы со всего Союза. Курчатов настаивает на добавлении в проект двух ученых: самоуверенного Фролова, открывшего спонтанное деление ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, было решено удовлетворить просьбу Курчатова. В это же время советская разведка стремится заполучить необходимую научную информацию из-за рубежа. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ключевые данные об атомных исследованиях союзников. Теперь Советскому Союзу необходимо догнать Великобританию и США для достижения ядерного баланса в мире после войны.
