В 1942 году Берия поручает своему заместителю Всеволоду Замятину создать команду для разработки первой атомной бомбы в Советском Союзе. Эта задача кажется почти невыполнимой, учитывая сложные военные условия и крайне сжатые сроки. Под началом Курчатова в Москве начинает функционировать засекреченная Лаборатория №2, которая объединяет лучших ученых со всего Союза. Курчатов убеждает Замятина включить в проект двух специалистов: амбициозного и самоуверенного Фролова, известного своим открытием спонтанного деления ядра, и радиохимика Карпову, которая в это время отбывает ссылку в Казахстане. Несмотря на сомнения Наркомата Внутренних дел, просьба Курчатова удовлетворяется. Параллельно советская разведка активно пытается получить ценные научные сведения за границей. Агент Екатерина Лазарева, бывший физик и возлюбленная Фролова, добивается успеха, передавая в СССР ключевые данные об атомных разработках союзников. Теперь перед Советским Союзом стоит задача догнать Великобританию и США, чтобы добиться ядерного паритета в послевоенном мире.
