В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину сформировать научную группу для создания первой советской атомной бомбы. Задание кажется почти невыполнимым, учитывая, что идет война и времени крайне мало. В Москве под руководством Курчатова начинает работу засекреченная Лаборатория №2, куда приглашаются выдающиеся ученые со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух специалистов: смелого и самоуверенного Фролова, который ранее сделал открытие в области спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, находящуюся в ссылке в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел по поводу этих кандидатов, просьба Курчатова удовлетворяется. Параллельно советская разведка стремится получить важные научные данные за границей. Агент Екатерина Лазарева, в прошлом физик и близкая подруга Фролова, успешно передает в СССР ключевую информацию об атомных разработках союзников. Теперь Советский Союз должен догнать Великобританию и США, чтобы достичь ядерного паритета в мире после войны.