1942 год. Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину собрать команду ученых для создания первой советской атомной бомбы. Задача практически невыполнимая, поскольку необходимо разработать проект в условиях войны и в короткие сроки. В Москве под руководством Курчатова начинает работу секретная Лаборатория №2, в которой объединяются лучшие умы из разных уголков Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух специалистов: дерзкого и самоуверенного Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, пребывающую в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел относительно Фролова и Карповой, просьба Курчатова удовлетворена. Одновременно советская разведка старается получить за границей важные научные данные для проекта. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР критически важную информацию о ядерных разработках союзников. С этого момента Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы обеспечить ядерный паритет в мире после войны.
