В 1942 году, в разгар Второй мировой войны, Берия поручает своему заместителю, Всеволоду Замятину, сформировать команду ученых для создания первой советской атомной бомбы. Эта задача оказывается крайне сложной из-за ограниченных сроков и военной обстановки. В Москве, под руководством Курчатова, начинает функционировать секретная Лаборатория №2, объединяющая ведущих специалистов со всего Советского Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух ученых: уверенного в себе Фролова, ранее обнаружившего явление спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, сосланную в Казахстан. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел относительно кандидатур Фролова и Карповой, их участие в проекте одобряется. Тем временем советская разведка активно занимается сбором важной научной информации за границей. Екатерина Лазарева, агент и бывший физик, а также возлюбленная Фролова, успешно передает в Советский Союз ключевые сведения о ядерных разработках союзников. Теперь Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.
