1942 год. Лаврентий Берия поручает своему заму, Всеволоду Замятину, собрать группу ученых для разработки первой атомной бомбы в СССР. Это задание почти невозможно выполнить ввиду военного времени и жестких сроков. Под руководством Игоря Курчатова в Москве начинает действовать секретная Лаборатория №2, где собираются лучшие умы со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух специалистов: амбициозного Фролова, ранее открывшего феномен спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая находится в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата внутренних дел по поводу этих ученых, просьбу Курчатова удовлетворяют. В это же время советская разведка активно работает над получением важных научных данных из-за границы. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР секретные сведения об атомном проекте союзников. С этого момента Советскому Союзу необходимо догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенный период.
