В 1942 году Лаврентий Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать команду из ведущих ученых для разработки первой советской атомной бомбы. Это задание кажется почти невыполнимым из-за войны и ограниченных сроков. В Москве, под руководством Игоря Курчатова, начинает функционировать секретная Лаборатория №2, где собираются лучшие умы со всего Советского Союза. Курчатов настаивает, чтобы Замятин включил в проект дерзкого и самоуверенного ученого Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворена. В то же время советская разведка активно занимается сбором необходимой информации за границей. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, сумела передать в СССР ценные данные о ядерных разработках союзников. С этого момента для Советского Союза становится критически важным догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.
