В 1942 году Берия поручает заместителю Всеволоду Замятину собрать коллектив ученых для создания первой атомной бомбы в Советском Союзе. Задача осложняется тем, что её необходимо выполнить в условиях войны и в крайне сжатые сроки. В Москве под руководством Курчатова начинает функционировать секретная Лаборатория №2, куда приглашены ведущие научные специалисты страны. Курчатов настаивает на участии в проекте двух выдающихся ученых: уверенного в себе Фролова, который известен своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, отбывающую ссылку в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворена. Параллельно советская разведка активно добывает за границей необходимую для проекта информацию. Екатерина Лазарева, агент и бывший физик, а также возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР критически важные данные о ядерных разработках союзников. Это ставит перед Советским Союзом задачу догнать Великобританию и США в гонке за ядерное равновесие в послевоенном мире.
