В 1942 году Лаврентий Берия поручает своему заместителю, Всеволоду Замятину, собрать группу выдающихся ученых для создания первой советской атомной бомбы. Эта задача оказывается почти невыполнимой, так как работы необходимо провести в разгар войны и в максимально сжатые сроки. В Москве под руководством Игоря Курчатова начинает функционировать секретная Лаборатория №2, куда приглашают лучших специалистов со всего Советского Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух ученых: самоуверенного и дерзкого Фролова, известного своими открытиями в области спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая в то время находится в ссылке в Казахстане. Несмотря на то, что кандидатуры Фролова и Карповой вызывают подозрения в Наркомате Внутренних дел, просьбу Курчатова удовлетворяют. Параллельно с этим советская разведка активно занимается получением необходимой научной информации за границей. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ключевые данные об атомных разработках союзников. Теперь перед Советским Союзом стоит задача догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерное равновесие в послевоенном мире.
