В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину создать команду ведущих ученых для разработки первой атомной бомбы в СССР. Это задание, требующее выполнения в условиях военного времени и в кратчайшие сроки, кажется почти невыполнимым. Под руководством Курчатова в Москве начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, куда привлекают лучших специалистов со всего Союза. Курчатов настаивает на включении в проект двух выдающихся ученых: уверенного в себе Фролова, известного открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая в это время находится в ссылке в Казахстане. Несмотря на то что их участие вызывает вопросы в Наркомате Внутренних дел, решение Курчатова поддерживается. В то же время советская разведка активно занимается сбором необходимой научной информации за рубежом. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, успешно передает в СССР ключевые данные об атомных разработках союзников. С этого момента Советскому Союзу предстоит догонять Великобританию и США, чтобы установить ядерный паритет в послевоенном мире.
