В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать команду ученых для создания первой советской атомной бомбы. В условиях войны и ограниченного времени эта задача кажется почти невозможной. В Москве под руководством Курчатова начинает функционировать секретная Лаборатория №2, куда приглашаются ведущие специалисты со всего Союза. Курчатов настаивает на участии двух ученых в проекте: дерзкого и самоуверенного Фролова, который ранее сделал открытие в области спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в Казахстане в ссылке. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, просьбу Курчатова удовлетворяют. Параллельно советская разведка активно добывает научную информацию за рубежом. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР важные сведения о ядерных разработках союзников. С этого момента Советский Союз стремится догнать Великобританию и США, чтобы достичь ядерного паритета в послевоенном мире.