В 1942 году Лаврентий Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать коллектив ученых для разработки первой атомной бомбы в Советском Союзе. Задача кажется почти невозможной, учитывая, что нужно действовать в условиях военного времени и жестких сроков. В Москве, под руководством Игоря Курчатова, начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, где собираются выдающиеся умы со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух выдающихся специалистов: смелого и уверенного в себе Фролова, ранее открывшего спонтанное деление ядра, и талантливого радиохимика Карпову, которая в то время была в ссылке в Казахстане. Хотя их кандидатуры вызывают некоторое беспокойство в Наркомате Внутренних дел, предложение Курчатова принимается. В это же время советская разведка активизирует усилия по получению критически важной информации из-за границы. Агент Екатерина Лазарева, обладая опытом физика и будучи близкой с Фроловым, успешно передает ценнейшие данные об атомных разработках союзников в СССР. Теперь Советскому Союзу предстоит догнать Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенной геополитической обстановке.