В 1942 году, в разгар войны, Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину организовать команду ученых для создания первой советской атомной бомбы. Эта задача кажется почти невозможной из-за ограниченного времени и сложных условий. Под руководством Курчатова в Москве формируется секретная Лаборатория №2, где собираются лучшие умы со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух ученых: дерзкого и уверенного в себе Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая пребывает в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения в Наркомате Внутренних дел относительно этих ученых, просьба Курчатова принимается. В это время советская разведка активно занимается сбором необходимой научной информации за границей. Агенту Екатерине Лазаревой, бывшей физику и возлюбленной Фролова, удается передать в СССР ключевые данные об атомных исследованиях союзников. Теперь Советский Союз должен нагнать Великобританию и США, чтобы добиться ядерного равновесия в послевоенном мире.
