В 1942 году, в самом разгаре войны, Лаврентий Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину важное задание: собрать команду ученых для создания первой советской атомной бомбы. Это задание практически невыполнимо из-за ограниченных сроков и тяжелых условий военного времени. Под руководством Игоря Курчатова в Москве начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, куда приглашаются ведущие научные умы со всех уголков Союза. Курчатов настаивает на том, чтобы в проект были включены два выдающихся ученых: уверенный в себе и смелый Фролов, известный своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимик Карпова, находящаяся в Казахстане в ссылке. Несмотря на сомнения в Наркомате Внутренних дел относительно этих кандидатов, просьба Курчатова была удовлетворена. Параллельно с этим, советская разведка активно занимается поиском информации за рубежом, необходимой для успешного завершения проекта. Агент Екатерина Лазарева, бывшая физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в Советский Союз ключевые данные о союзническом атомном проекте. Теперь перед Советским Союзом стоит задача догнать в ядерной гонке Великобританию и США, чтобы обеспечить паритет в послевоенном мире.